PT85143B - Sistema de fixacao femoral modular - Google Patents

Description

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MEMORIA DESCRITIVA

Antecedentes do invento

Este invento refere-se a um aparelho para facilitar o processamento intraquadro selectivo em frequência de um sinal video. Em particular, este invento refere-se a um tal aparelho num dispositivo de televisão de écran largo para processamento de um sinal video contendo informação de imagem de painel central e painel lateral.

Um receptor de televisão convencional, tal como um receptor de acordo com os padrões de transmissão a cores de televisão americana (NTSC) adoptada nos Estados Unidos e noutros locais, tem um alargamento de 4:3 (relação da largura pela altura da imagem exibida). Recentemente, houve interesse em usar alargamentos maiores para dispositivos receptores de televisão tais como 2:1, 16:9 ou 5:3, visto que tais alargamentos maiores se aproximam mais, ou igualam, o alargamento do olho humano, do que o alargamento 4:3 de um receptor de televisão convencional. Os sinais de informação video com um alargamento 5:3 receberam uma atenção particular visto que que esta relação se aproxima da dos filmes cinematográficos, e assim tais sinais podem ser transmitidos e recebidos sem cortar a informação de imagem. Contudo os dispositivos de televisão de écran largo, os quais apenas transmitem sinais tendo um alargamento aumentado, quando comparadas com dispositivos convencionais são incompatíveis com receptores de alargamento convencional. Isto torna difícil a adopção alargada dos dispositivos de écran largo. É, por conseguinte, desejável ter um dispositivo de écran largo compatível com receptores de televisão convencionais.

Um tal dispositivo é descrito no pedido da patente dos Estados Unidos copendente C.H.Strolle e adjuntos, número de série 078150 entitulado "Compatible Widescreen Television System" pedido em 27 de Julho de 1987. ± ainda mais desejável ter tal dispositivo de écran largo compatível com caracteristicas para melhorar ou aumentar a definição da imagem visionada de modo a -3- 69 294 RCA 85 143

C fornecer detalhe de imagem extra. Por exemplo, tal dispositivo EDTV (televisão de definição aumentada) pode incluir aparelhos para fornecerem uma imagem explorada progressivamente. Um dispositivo deste tipo é descrito no pedido de patente dos Estados Unidos copendente número de série 139338 de Μ. A. Isnardi e R.N. Hurst, Júnior entitulado "Apparatus for Pre-Conditioning Auxiliary Television Signal Information" pedido em 29 de Dezembro de 1987.

No dispositivo descrito por Isnardi e Hurst, um componente principal de um sinal de televisão de écran largo contém informação de painel central bem como informação de painel lateral comprimida em tempo numa região de sobrexploração horizontal. Ambas as informações de painel central e de painel lateral são integradas intraquadro numa dada frequência. Uma versão melhorada do dispositivo de Isnardi e Hurst é descrita no pedido de patente dos Estados Unidos copendente número de série 215124 de M.A. Isnardi e T.R. Smith entitulado "Widescreen Television Signal Processing System with Center and Side Panei Image Resolution Uniformity" Isnardi e Smith reconhecem que a resolução de imagem de painel lateral melhorada pode ser conseguida através da não sujeição da informação de painel lateral comprimida em tempo, a processamento intraquadro.

De acordo com os princípios do presente invento são descritos aqui aparelhos dispostos para facilitarem o processamento de sinal video intraquadro consistente com os objectivos dos dispositivos de Isnardi e Hurst e Isnardi e Smith. 0 aparelho descrito necessita apenas de dois dispositivos de armazenagem de campo de imagem os quais apresentam exigências de filtragem não complicadas para realizar o processamento intraquadro selectivo em frequência.

Resumo do invento 0 aparelho de acordo com uma realização preferida descrita do presente invento inclui uma rede de retardo de sinal com primeiro -4- -4- /η 69 294 RCA 85 143 e segundo elementos de retardo de 262H, acoplados entre uma entrada e uma saída da rede de retardo. Durante um primeiro intervalo de campo, os sinais da entrada de retardo e de um ponto intermédio, entre os elementos de retardo são subtractivamente combinados para produzirem um termo de diferença o qual é acoplado a um canal de sinal. Durante um segundo intervalo de campo, os sinais da saida do retardo e do ponto intermédio são subtractivamente combinados para produzirem um termo de diferença, o qual é acoplado ao canal de sinal. ± produzido, um sinal de saída processado intraquadro, pela combinação dos termos de diferença a partir de um canal de sinal com um sinal a partir do ponto de retardo intermédio. é conseguido o processamento intraquadro selectivo em frequência através da colocação de um filtro apropriado no circuito de sinal. ± conseguido o processamento intraquadro numa porção espacial seleccionada do sinal de entrada, através da colocação de uma porta electrónica no circuito de sinal. 0 aparelho de acordo com os princípios do presente invento descrito no contexto de um sistema de televisão EDTV de écran largo compatível empregando compressão em tempo e processamento de sinal intraquadro, por exemplo, técnicas de integração. O sinal EDTV de écran largo contém componentes múltiplos, incluindo um primeiro componente principal contendo informação de painel central e de painel lateral comprimida em tempo, e um segundo componente auxiliar contendo informação de painel lateral. No componente principal, apenas a informação de painel central, numa dada frequência, é sujeita a processamento intraquadro por meio do aparelho descrito. A porção de informação de painel lateral comprimida em tempo do componente principal não é sujeita a processamento intraquadro. 0 primeiro componente é um sinal entrelaçado 2:1 principal com um alargamento 4:3 padrão. Este componente compreende uma porção central do sinal de écran largo que foi expandida em tempo para ocupar quase todo o tempo de linha activo de alargamento 4:3, e informação de painel lateral de baixa frequência -5- 69 294 RCA 85 143 horizontal que foi comprimida em tempo para regiões de sobrexploração de imagem horizontal esquerda e direita onde tal informação é escondida da vista num visor de receptor de televisão padrão. Apenas a porção central deste componente é sujeita a integração intraquadro numa dada frequência. 0 segundo componente é um sinal entrelaçado 2:1 auxiliar compreendendo informação de painel lateral esquerdo e direito de alta frequência que foi cada uma expandida em tempo para metade do tempo de linha activo. Assim a informação de painel lateral expandida ocupa substancialmente todo o tempo de linha activo. Este componente é "projectado" de modo a ocupar o mesmo per iodo de tempo que a porção central do primeiro componente, e é integrado intraquadro.

Um terceiro componente é um sinal entrelaçado 2:1 auxiliar, derivado da fonte de sinal de écran largo, compreendendo informação de detalhe de luminância horizontal de alta frequência entre aproximadamente 5,0 MHz e 6,0 MHz. Este componente é também "projectado" de modo a ocupar o mesmo período de tempo que a porção central do primeiro componente, e é também integrado intraquadro. Os segundo e terceiro componentes integrados intraquadro modulam em quadratura uma subportadora alternativa de fase controlada, a qual é combinada com o primeiro componente integrado intraquadro. 0 quarto componente facultativo é um sinal "de ajuda" entrelaçado 2:1 auxiliar compreendendo informação de detalhe de luminância de diferença de campo temporal para ajudar a reconstruir a informação de imagem em falta no receptor EDTV de écran largo.

Num receptor EDTV de écran largo, um sinal composto contendo os quatro componentes descritos é descodificado em quatro componentes constitutivos por meios incluindo o aparelho descrito. Os componentes descodifiçados são processados separadamente e usados para desenvolverem um sinal de écran largo representativo de imagem com resolução aumentada. -6- 69 294 RCA 85 143

Descrição dos desenhos A figura 1 é uma vista geral de um dispositivo codificador EDTV de écran largo, compatível, incluindo o aparelho processador intraquadro de acordo com o presente invento; a figura la mostra um diagrama de blocos detalhado do codificador para o dispositivo descrito: as figuras lb-le contem diagramas úteis na compreensão do funcionamento do dispositivo descrito; as figuras 2-5 descrevem formas de onda de sinal e diagramas úteis na compreensão do funcionamento do dispositivo descrito; a figura 11b ilustra o aparelho processador intraquadro de acordo com o presente invento num codificador de sinal; a figura 13 mostra um diagrama de blocos de uma porção de aparelho descodificador receptor EDTV de écran largo; as figuras 15 e 16 ilustram o aparelho processador intraquadro; e as figuras 6 -11a, 12-14 e 17-24 ilustram outros aspectos do dispositivo descrito em maior detalhe.

Um sistema destinado a transmitir imagens de grande alargamento, por exemplo, 5:3, através de um canal de transmissão padrão, por exemplo, NTSC (dispositivo de transmissão a cores da televisão americana) devia conseguir uma imagem de alta qualidade visionada por um receptor de écran largo, enquanto reduz grandemente ou elimina degradações observáveis num visor de alargamento 4:3. 0 uso de técnicas de compreensão de sinal nos painéis laterais de uma imagem tira vantagem da região sobrexp1oração horizontal de um visor de receptor de televisão NTSC padrão, mas pode sacrificar a resolução de imagem nas regiões de painel lateral de uma imagem de écran largo reconstruído. Visto que a compreensão em tempo resulta numa expansão do domínio da frequência, apenas os componentes de baixa frequência sobreviveriam ao processamento num canal de televisão padrão, o qual mostra uma largura de banda mais pequena comparada com a necessária para um sinal de écran largo. Assim, os painéis

69 294 RCA 85 143 -7- laterais comprimidos, de um sinal de écran largo compatível, são expandidos num receptor de écran largo, e dai resulta uma diferença nítida entre a resolução ou conteúdo de alta frequência da porção central de uma imagem de écran largo visionada e os painéis laterais, a menos que sejam tomadas medidas para evitar este efeito. Esta diferença nítida ó devida ao facto de que a informação de painel lateral de baixa frequência seria recuperada, mas a informação de alta frequência seria perdida, devido aos efeitos de limitação de banda de canal video.

No dispositivo da figura 1, os elementos que são comuns ao dispositivo mais detalhado da figura la, são identificados pelo mesmo número de referência. Como mostrado na figura 1, é processado um sinal de exploração progressiva de écran largo original com informação de painel esquerdo, direito e central, de modo a desenvolver quatro componentes de codificação separados. Estes quatro componentes foram descritos acima, e são ilustrados na imagem da figura 1. O processamento do primeiro componente (contendo informação de porção central expandida em tempo e informação de baixa frequência de porção lateral comprimida em tempo) é tal que a largura de banda de luminância resultante não excede a largura de banda de luminância NTSC de 4,2 MHz, neste exemplo. Este sinal é codificado em cor no formato NTSC padrão, e os componentes de luminância e cromlnàncla deste sinal são pré-f1ltrados adequadamente (por exemplo, usando filtros de pente de campo) para proporcionar separação luminãncia-crominância melhorada em ambos os receptores NTSC padrão de écran largo. A expansão em tempo do segundo componente (informação de alta frequência de painel lateral) reduz a sua largura de banda horizontal para cerca de 1,16 MHz. Este componente não é correlacionado especialmente com o sinal principal (primeiro componente) e foram tomadas precauções especiais para mascarar a sua visibilidade nos receptores NTSC padrão, como será discutido. 0 conteúdo da informação de luminância de alta frequência aumentada de 5,0 para 6,0 MHz do terceiro componente é primeiro deslocado para baixo em frequência para uma gama de frequências -8- 69 294 RCA 85 143 de 0 a 1,0 MHz antes do processamento adicional. 0 quarto componente (de ajuda de diferença de campo, temporal) é projectado num formato 4:3 padrão para o correlacionar com o componente de sinal principal para, por esse meio, mascarar a sua visibilidade em receptores NTSC padrão e é limitado em largura de banda horizontalmente a 750 KHz.

Como será discutido em maior detalhe subsequentemente, os primeiro, segundo e terceiro componentes são processados pelo respectivos integradores intraquadro 38, 64 e 76[um tipo de filtro vertical-temporal (V-T)J para eliminar a difonia V-T entre os componentes de sinal auxiliar e principal num receptor de écran largo. A informação de painel central do primeiro componente é integrada intraquadro acima de aproximadamente 1,5MHz. Os segundo e terceiro componentes integrados intraquadro, identificados como X e Z, são comprimidos em amplitude não linearmente antes da modulação em quadratura de uma subportadora alternativa ASC de 3,108 MHz tendo uma fase alternativa de campo (inversora), num bloco 80. Um sinal modulado (M), do bloco 80, é adicionado ao primeiro componente integrado intraquadro (N) num adicionador 40. Um sinal de saida resultante de um sinal de banda base de largura de banda de 4,2 MHz (NTSCF) que, junto com um quarto componente filtrado em passa baixo de 750 KHz (YTN) do filtro 79, modula em quadratura uma portadora de imagem RF num bloco 57 para produzir um sinal RF compatível NTSC o qual pode ser transmitido a um receptor NTSC padrão ou a receptor de exploração progressiva de écran largo através de um único canal de transmissão de largura de banda padrão. O uso de compressão em tempo no primeiro componente permite à informação de painel lateral de baixa frequência ser inteiramente comprimida para dentro da região de sobrexploração horizontal de um sinal NTSC padrão. A informação de painel lateral de alta frequência do segundo componente e a informação de detalhe luminância de alta frequência do terceiro componente são repartidas espectralmente com o sinal NTSC padrão através do canal de transmissão video de um modo transparente para o —9— 69 294 RCA 85 143 receptor padrão, através do uso de uma técnica de modulação em quadratura de subportadora alternativa, envolvendo o bloco 80, como será explicado. Quando recebido por um receptor NTSC padrão, apenas é vista a porção de painel central do sinal principal (o primeiro componente). Os segundo e terceiro componentes podem criar um modelo de interferência de baixa amplitude que não é distinguido a distâncias de visão normais e em ajustamentos de controlo de imagem normais. 0 quarto componente é retirado completamente em receptores com detectores video sincronos. Em receptores com detectores de invólucro, o quarto componente é processado mas não distinguido porque é correlacionado com o sinal principal. 0 sinal principal (componente 1) mostra um intervalo de linha horizontal activo NTSC padrão de aproximadamente 52 micro segundos (ps).Apenas a informação de alta frequência deste componente acima de cerca de 1,5 MHz é integrada intraquadro. A informação de baixa frequência de painel lateral comprimido em tempo deste componente não é sujeita ao processo de integração intraquadro. Verificou-se que tal processamento intraquadro selectivo do componente principal melhora a resolução de informação de imagem de painel lateral diagonal pela eliminação de artifícios diagonais denteados indesejáveis, algumas vezes referidos como "denteados", os quais seriam por outro lado produzidos numa imagem reconstruída se a informação de painel lateral comprimida do sinal principal for integrada intraquadro. A este respeito salienta-se que a informação de baixa frequência de painel lateral do componente de sinal principal foi comprimida em tempo com um factor de compressão lateral (SCF) de aproximadamente seis. Se tal informação comprimida em tempo é integrada intraquadro antes de ser expandida em tempo no receptor para reconstruir a imagem, a informação de imagem de painel lateral reconstruída exibiria diagonais denteadas porque a frequência horizontal na qual a integração intraquadro começa seria então aproximadamente SCF vezes mais baixa do que para o painel central. A informação de imagem diagonal torna-se de uma -10- 69 294 RCA 85 143

/ *·.!* W maneira crescente distorcida ("denteada"), à medida que as frequências, acima das quais a integração intraquadro é realizada, decresceu. Por exemplo, se o sinal principal é integrado intraquadro para frequências acima de 1,5 MHz e a informação de baixa frequência de painel lateral do componente 1, é comprimida em tempo com um SCF de seis, a integração intraquadro da informação de painel lateral começa efectivamente a uma muito mais baixa frequência de 250 KHz (1,5 MHz/SCF), pelo que resultam diagonais denteadas. Assim as diagonais denteadas seriam mais visíveis nas regiões de painel lateral reconstruídas. Visto que, o componente 1 não é integrado intraquadro nas regiões de painel lateral comprimidas em tempo, a gama total, de frequências originais destas regiões (0-700 KHz) contém toda a resolução vertical sem distorção devida a artifícios diagonais denteados. 0 componente 2, contendo a informação de alta frequência de painéis laterais esquerdo e direito, é projectado de modo que ocupa o mesmo período de tempo que a porção de painel central do componente l. Assim os altos de painel lateral esquerdo e direito são expandidos em tempo para preencherem toda a região de painel central pelo que o componente 2 apresenta um intervalo de exploração horizontal activo de aproximadamente 50>js, o qual corresponde ao intervalo de exploração horizontal da porção de painel central do componente 1. Para esta finalidade o factor de expansão lateral (SEF) é cerca de 4,32, comparado com um SEF de cerca de 4,49 o qual seria necessário para expandir a informação de painel lateral esquerdo e direito do componente para o tempo de linha activo completo de 52^s.

Ambos os componentes 2 e 3 são projectados para dentro da região de painel central em virtude do processamento intraquadro realizado no componente principal 1 e componentes auxiliares 2 e 3. Como será explicado subsequentemente, a integração intraquadro é um processo que facilita a separação de dois componentes de sinal combinados previamente, tal como o sinal principal Ne o sinal modulado auxiliar M neste exemplo. Visto que a região de -11- -11- /'· 69 294 RCA 85 143 processamento intraquadro no componente 1 foi reduzida para incluir apenas a região de painel central 50hs, a projecção de componentes de modulação 2 e 3 é, do mesmo modo, modificada para incluir apenas a região de painel central.

Como mencionado acima, o componente 3 é projectado de modo a coincidir com o intervalo de painel central, comprimindo linearmente em tempo a informação de lumináncia horizontal aumentada para 50ms. A compressão em tempo do componente 3 de 52hs para 50MS sacrifica alguma correlação espacial com o componente principal 1, mas, o que é mais importante, assegura que as regiões de painel central e lateral de uma imagem reconstruída apresentarão resolução horizontal semelhante. Embora a correlação espacial entre os componentes 1 e 3 seja desejável para mascarar os efeitos de difonia entre a subportadora alternativa e o sinal principal, a importância de manter a perfeita correlação espacial do componente 3 é reduzida porque a subportadora alternativa já contém informação não relacionada com a forma do componente 2. A quantidade de correlação espacial perdida no componente 3 é desprezível e pesa mais em virtude da resolução horizontal de painel central e lateral similar resultante. 0 componente 4 não é integrado intraquadro e permanece inalterado mostrando um tempo de linha activo completo de 52ps em conformidade com o sinal principal. O descodificador, como será discutido em ligação com a figura 13, o processamento intraquadro é realizado apenas em relação á região de painel central para separar os sinais Me N. Após desmodulação do componente M em componentes constituintes 2 e 3, os componentes 2 e 3 são projectados nos seus lapsos originais de tempo, isto é, para ocuparem um intervalo de linha activo completo 52α*3. A figura lb ilustra o espectro RF do dispositivo de écran largo EDTV descrito, incluindo a informação auxiliar, comparado com o espectro RF de um dispositivo NTSC padrão. No espectro do dispositivo descrito os altos de painel lateral e a informação de detalhe de lumináncia horizontal de extra alta frequência

69 294 RCA 85 143 y.t ' w» -12- prolongam-se aproximadamente, 1,16 MHz para cada lado da frequência subportadora alternativa (ASC) de 3,108 MHz. A informação de sinal auxiliar V-T (componente 4) prolonga-se 750KHz para cada lado da frequência portadora de imagem do sinal principal. 0 receptor de exploração progressiva de écran largo inclui aparelhos para reconstruir o sinal de exploração progressiva de écran largo original. Comparado com um sinal NTSC padrão, o sinal de écran largo reconstruído tem painéis laterais esquerdo e direito com resolução NTSC padrão, e um painel central de alargamento 4:3 com detalhe de luminância horizontal e vertical superior, particularmente, em porções estacionárias de uma imagem.

Duas considerações básicas dirigem a técnica de processamento de sinal associada com o desenvolvimento e processamento dos primeiro, segundo, terceiro e quarto componentes de sinal. Estas considerações são compativeis com os receptores existentes, e com a recuperação do receptor. A compatibilidade completa implica a compatibilidade do receptor e transmissor de modo que receptores padrão existentes possam receber sinais EDTV de écran largo e produzir um visionamento padrão sem adaptadores especiais. A compatibilidade neste sentido necessita, por exemplo, que o formato de exploração de imagem do transmissor seja substancialmente a mesma que a dentro da tolerância do formato da exploração de imagem do receptor. A compatibilidade também significa que os componentes não padrão extras devem ser física e perceptualmente escondidos no sinal principal quando visionados em receptores padrão. Para conseguir compatibilidade neste último sentido, o dispositivo descrito usa as técnicas seguintes para esconder os componentes auxiliares. Como explicado acima, os abaixo de painel lateral são fisicamente escondidos na região de sobrexploração horizontal normal de um receptor padrão. 0 componente 2 o qual é um sinal de baixa energia comparado com o componente de baixos de painel lateral, e o componente 3 o qual é normalmente um sinal de detalhe de alta -13- 69 294 RCA 85 143 frequência e baixa energia, são comprimidos em amplitude e modulados em quadratura numa subportadora alternativa a 3,108 MHz, a qual é uma frequência entrelaçada (um múltiplo impar de metade da frequência de linha horizontal). A frequência, fase, e amplitude da subportadora alternativa são escolhidas de modo a que a visibilidade do sinal subportador alternativo modulado é reduzida tanto quanto possivel, por exemplo, pelo controlo da fase da subportadora alternativa de campo para campo de modo que ela alterna 180q de um campo para o seguinte, independentemente da fase da subportadora de crominância de um campo para o seguinte. Embora os componentes subportadores alternativos modulados residam inteiramente dentro da banda passante de crominância (2,0-4,2MHz), os componentes subportadores alternativos modulados são perceptivamente escondidos porque são visionados como tremulação de cor complementar de frequência de campo, a qual não é distinguida pelo olho humano em niveis normais de saturação de crominância. Também a compressão de amplitude não linear dos componentes de modulação antes da modulação de amplitude reduz, com vantagem, o transbordamento de amplitude instantâneo para o nível mais baixo aceitável. 0 componente 3 é especialmente correlacionado em relação à porção de informação central de componente 1 e é ligeiramente menos espacialmente correlacionado em relação às porções de informação esquerda e direita no componente 1. Isto é conseguido por meio de um codificador de formato como será explicado. 0 componente 4, o sinal de “ajuda", também é escondido pela expansão em tempo da informação de painel central para igualar o formato 4:3 padrão, correlacionando espacialmente por esse meio o componente 4 com o sinal principal. 0 componente 4 é retirado em receptores padrão com detectores síncronos, e é perceptivamente escondido em receptores padrão com detectores de invólucro porque é espacialmente correlacionado com o sinal principal. A recuperação dos componentes 1, 2 e 3 num receptor de exploração progressiva do écran largo é conseguida pela utilização de um processo de processamento intraquadro no -14- 69 294 RCA 85 143 transmissor e receptor. Este processo é associado com os elementos 38, 64 e 76 no dispositivo transmissor das figuras 1 e la, e com elementos associados no receptor, como será explicado. A integração intraquadro é um tipo de técnica de condicionar o sinal, a qual prepara dois sinais correlacionados visualmente para combinação mútua de modo que eles possam ser recuperados eficientemente e com rigor depois, tal como por meio de um orgão de armazenagem de campo, livre da difonia V-T (vertical-temporal) mesmo na presença de movimento, no caso de sinais representativos de imagem. 0 tipo de condicionamento de sinal empregue para esta finalidade, envolve essencialmente a criação de dois sinais idênticos numa base de campo, isto é, pela obtenção de duas amostras com valores idênticos afastados num campo. A integração intraquadro é uma técnica conveniente para conseguir este objectivo, mas podem ser usadas outras técnicas. A integração intraquadro é basicamente um processo linear de pré-filtragem digital variando em tempo e de pós-filtragem para assegurar a recuperação exacta de dois sinais combinados correlacionados visualmente. A difonia horizontal é eliminada por bandas de guarda entre os pré-filtros horizontais no codificador transmissor e pós-filtros no descodificador receptor. A * integração intraquadro é uma forma de processamento para emparelhar pixels. 0 processo de integração intraquadro no domínio de tempo é ilustrado na generalidade pela figura 1c na qual os pares de pixels são tornados idênticos pela integração de pixels (A,B e C,D) que estão afastados de 262H. O valor integrado substitui os valores originais em cada par. A figura ld ilustra o processo de integração intraquadro no contexto do dispositivo da figura 1. Começando com os componentes 2 e 3» os pares de pixels (elementos de imagem) afastados de 262H são integrados dentro de um quadro, e o valor integrado (por exemplo, XI, X3 e 21 e Z3) substitui os valores originais de pixel . Esta integração V-T acontece dentro de um quadro e não atravessa os limites do quadro. No caso do componente 1, a integração intraquadro é realizada apenas para informação de painel central acima de , 69 294 RCA 85 143

-15- aproximadamente, 1.5 MHz de modo a não afectar a informação de detalhe vertical de frequência mais baixa. No caso dos componentes 1 e 2 a integração intraquadro é realizada num sinal composto incluindo componentes de luminãncia (Y) e crominãncia (C) através da banda de crominãncia. 0 componente de crominãncia do sinal composto sobrevive à integração intraquadro porque os pixels afastados de 262H estão "em fase" em relação ã subportadora de cor. A fase da nova subportadora alternativa é controlada de modo a que esteja exactamente fora de fase para pixels afastados de 262H, e é diferente da fase a subportadora de crominãncia. Assim quando os componentes 2 e 3 (depois da modulação em quadratura) são adicionados ao componente 1 na unidade 40, os pixels afastados de 262H têm a forma (M+A) e (M-A) , onde M é uma amostra do sinal composto principal acima de 1,5 MHz, e A é uma amostra do sinal modulado auxiliar.

Com a integração intraquadro a difonla V-T é virtualmente eliminada, mesmo na presença de movimento. A este respeito, o processo de integração intraquadro produz amostras idênticas afastadas de 262H. No receptor é simples recuperar o conteúdo de informação exactamente destas amostras, isto é, livres de difonia, pelo processamento de amostras de pixel afastadas de 262H dentro de quadro como será explicado, recuperado por esse meio a informação de sinal principal e auxiliar.Num descodificador do receptor, a informação original integrada intraquadro pode ser recuperada substancialmente intacta através do processamento intraquadro, visto que, a informação original altamente correlacionada visualmente, foi tornada substancialmente idêntica campo-a-campo.

Também no receptor, o canal RF é desmodulado em quadratura usando detector RF síncrono. 0 componente 4 é por esse meio separado dos outros três componentes. 0 processamento intraquadro é usado para separar o componente 1 dos componentes modulados 2 e 3, e é usado a desmodulação em quadratura para separar os componentes 2 e 3, como será explicado em relação à figura 13.

Depois dos quatro componentes terem sido recuperados, os -16- 69 294 RCA 85 143 sinais compostos são descodificados em NTSC e separados em componentes de luminância e cromináncia. é realizada projecção inversa em todos os componentes para recuperar o alargamento de écran largo, e os altos de painel lateral são combinados com os baixos para recuperar a resolução de painel lateral completo. A informação de detalhe de luminância de alta frequência aumentada é deslocada para a sua banda de frequência original e adicionada ao sinal de luminância, o qual é convertido no formato de exploração progressiva, usando interpolação temporal e o sinal auxiliar. O sinal de cromináncia é convertido no formato de exploração progressiva usando interpolação temporal não assistida. Finalmente, os sinais de exploração de luminância e cromináncia na forma analógica e matriciados para produzir sinais de imagem de cor R.G.B para visionamento por um dispositivo de visionamento de exploração progressiva de écran largo.

Antes de se explicar o dispositivo de codificação de écran largo compativel da figura la, é feita referência a formas de onda de sinal A e B da figura 2. 0 sinal A é um sinal de écran largo de alargamento 5:3 que é para ser convertido num sinal compatível NTSC padrão com alargamento 4:3 como representado pelo sinal B. Um sinal de écran largo A inclui uma porção de painel central associada com a informação de imagem primária ocupando um intervalo TC, e porções de painel lateral esquerdo e direito associadas com informação de imagem secundária e ocupando intervalos TS. Neste exemplo os painéis laterais esquerdo e direito apresentam alargamentos substancialmente iguais e menores do que o do painel central dominante o qual é centrado entre os mesmos. O sinal de écran largo A é convertido no sinal NTSC B pela compressão de certa informação de painel lateral completamente para dentro das regiões de sobrexp1 oração horizontal associadas com os intervalos de tempo TO. 0 sinal NTSC padrão tem um intervalo de linha activo TA (com a duração de 52,6 microsegundos), o qual inclui intervalos de sobrexploração TO, um intervalo de tempo de visionamento TD o qual contém a informação video a ser visionada , e um intervalo de tempo de linha β Wlilll' JJ Π β Wlilll' JJ Π

69 294 RCA 85 143 -17- horizontal total TH com a duração de 63,556 microsegundos. os Intervalos TA e TH, são os mesmos para ambos os sinais de écran largo e NTSC padrão. Verlficou-se que quase todos os receptores de televisão domésticos têm um intervalo de sobrexploração, o qual ocupa pelo menos 4¾ do tempo de linha activo total TA, isto é 2% dasobrexploração nos lados esquerdo e direito. Numa frequência de amostragem entrelaçada de 4xfsc (onde fsc é a frequência da subportadora de cor) cada intervalo de linha horizontal contém 910 pixels (elementos de imagem) dos quais 754 constituem a informação de imagem de linha horizontal activa a ser visionada. 0 dispositivo EDTV de écran largo é mostrado em maior detalhe na figura la. Referindo a figura la, uma câmara 10, de 525 linhas, de exploração progressiva de écran largo com 60 campos/segundo fornece um sinal de cor de écran largo com componentes R,G,B e um grande alargamento de 5:3 neste exemplo. Uma fonte de sinal entrelaçado podia também ser usada, mas uma fonte de sinal de exploração progressiva produz resultados superiores. Uma câmara de écran largo tem um alargamento maior e uma maior largura de banda video comparada com uma câmara NTSC padrão, sendo a largura de banda video de uma câmara de écran largo proporcional, entre outros factores ao produto do seu alargamento e ao número total de linhas por quadro. Assumindo a frequência de exploração como constante na câmara de écran largo, um aumento no seu alargamento provoca um aumento correspondente na sua largura de banda video, bem como uma compressão horizontal da informação de imagem quando o sinal é visionado num receptor de televisão padrão com um alargamento 4:3. Por estas razões, é necessário modificar o sinal de écran largo para compatibilidade NTSC completa. 0 sinal video de cor processado pelo dispositivo codificador da figura 1 contém ambos os componentes de sinal de crominância e luminância. Os sinais de luminância e crominância contém ambos informação de baixa e alta frequência, a qual na explicação seguinte será referida como "baixos" e "altos" respectivamente. -18- 69 294 RCA 85 143

Os sinais vídeo de cor de exploração progressiva de écran largo de grande largara de banda da câmara 10 são matriciados numa unidade 12 para derivar o componente de lumináncia Y e os componentes de sinal diferença de cor I e Q dos sinais de cor R, G, B. Os sinais de exploração progressiva de banda larga Y, I, Q são amostrados numa frequência de subportadora de crominância (8xfsc) , e são convertidos da forma analógica para digital (binária) individualmente por conversores analógico para digital (ADC), separados numa unidade ADC 14 antes de serem filtrados individualmente por filtros passa baixo verticais-temporais (V-T) separados numa unidade de filtro 16 para produzir sinais filtrados YF, YF e QF. Estes sinais têm cada a forma indicada pela forma de onda A na figura 2. Os filtros separados são filtros invariantes de tempo linear 3x3 do tipo mostrado na figura lOd , como será explicado. Estes filtros reduzem ligeiramente a resolução vertical-temporal, particularmente a resolução V-T diagonal, para evitar artifícios entrelaçados indesejáveis (tais como tremulação, margens distorcidas e outros efeitos relacionados) no sinal principal (componente 1 na figura 1) após exploração progressiva para exploração entrelaçada. Os filtros mantém uma resolução vertical quase completa em porções estacionárias da imagem. 0 factor de expansão de painel central (CEF) é uma função da diferença entre a largura, de uma imagem visionada por um receptor de écran largo e a largura de uma imagem visionada por um receptor padrão. A largura de imagem de um visor de écran largo com um alargamento 5:3 é 1,25 vezes maior do que a largura de imagem de um visor padrão com um alargamento 4:3. Este factor de 1,25 é um factor de expansão de painel central preliminar o qual deve ser ajustado para calcular a região de sobrexploração de um receptor padrão, e para calcular uma sobreposição ligeira intencional das regiões limítrofes entre os painéis central e lateral como será explicado. Estas considerações ditam um CEF de 1,19.

Os sinais de exploração progressiva da rede de filtros 16 -19- 69 294 RCA 85 143 apresentam uma largura de banda de 0-14,32MHz e são respectívamente convertidos era sinais entrelaçados 2:1 através de meios de exploração progressiva (P) para conversores de entrelaço (I) 17a , 17b e 17c, detalhes dos quais serão explicados em ligação com as figuras 22 e 23. A largura de banda dos sinais de saida IF', QF' e YF'dos conversores I7a-17c mostra uma largura de banda 0-7,16 MHz, visto que a frequência de exploração horizontal para os sinais entrelaçados é metade da dos sinais de exploração progressiva. No processo de conversão, o sinal de exploração progressiva é subamostrado, tirando metade das amostras de pixel existentes para produzir o sinal principal entrelaçado 2:1. Especificamente, cada sinal de exploração progressiva é convertido no formato entrelaçado 2:1 pela retenção ou das linhas impares ou pares em cada campo e lendo a saída de impulsos eléctricos dos pixels retidos numa frequência 4xfsc ( 14,32 MHz). Todo o processamento digital subsequente dos sinais entrelaçados acontece na frequência 4xfsc. A rede 17c também inclui uma rede de predição de erro. Uma saída da rede 17c, YF', é a versão de luminância subamostrada entrelaçada do componente de exploração progressiva pré-fi1 trado. Um outro sinal de saida (luminância) da rede 17c, YT, compreende informação temporal derivada a partir da informação de diferença de campo de Imagem e representa uma predição temporal, ou interpolação temporal, do erro entre os valores actual e predito de amostras de luminância " em falta" no receptor, como será explicado. A predição é baseada numa integração temporal das amplitudes dos pixels "antes" e "depois" , os quais existem no receptor. 0 sinal YT e um sinal "de ajuda" de luminância que ajuda a reconstruir o sinal de exploração progressiva no receptor que explica essencialmente um erro que se espera que o receptor faça em relação aos sinais de imagem não estacionários e facilita a supressão de tal erro no receptor. Em porções estacionárias de uma imagem, o erro é zero, e é realizada uma reconstrução perfeita no receptor. Verificou-se que um sinal de ajuda de crominância não é necessário na prática, e que um sinal de ajuda -20- 69 294 RCA 85 143 de luminància é suficiente para produzir bons resultados, visto que o olho humano é menos sensível a uma deficiência de detalhe temporal ou vertical de crominância. A figura 2a mostra o algoritmo usado para desenvolver o sinal de ajuda YT.

Referindo a figura 2a, os pixels A, Xe B no sinal de exploração progressiva ocupam a mesma posição espacial numa imagem. Os pixels pretos tais como A e B são transmitidos como o sinal principal e estão disponíveis no receptor . Um pixel branco, tal como X, não è transmitido e è predito por uma integração de quadro temporal (A+Bl/2. Isto é, no codificador é feita uma predição para o pixel X "em falta" pela integração das amplitudes dos pixels "antes" e "depois" A e B. 0 valor de predição, (A+B)/2, é subtraído do valor actual, X, para produzir um sinal de erro de predição, correspondendo ao sinal auxiliar, como uma amplitude de acordo com a expressão X-(A+B)/2. Esta expressão define informação de diferença de campo temporal em aditamento à informação integrada de quadro temporal. 0 sinal auxiliar é filtrado em passa baixo, horizontalmente, por melo de um filtro passa baixo de 750 KHz e conduzido como sinal de ajuda YT. A limitação de banda do sinal auxiliar a 750 KH2 é necessária para evitar que este sinal interfira com o canal RF mais baixo seguinte após este sinal ser modulado numa portadora de imagem RF. No receptor, uma predição semelhante do pixel em falta X é feita pelo uso da integração de amostras A e B, e o erro de predição é adicionado à predição. Isto é, ο X é recuperado pela adição do erro de predição X-(A+B)/2 à integração temporal cA+B)/2. Assim o sinal auxiliar facilita a conversão do formato de exploração entrelaçada para progressiva. 0 sinal auxiliar produzido pelo algoritmo de predição temporal descrito é com vantagem um sinal de baixa energia comparado cora um sinal de predição produzido por alguns outros algoritmos, tal como o usado para produzir um sinal diferencial de linha como descrito por M. Tslnberg num artigo "ENTSC Two-Channel Compatible HDTV System", IEEE Transactlons on Consumer Electronics, Vol. CE-33, número 3, Agosto 1987 a páginas -21- 69 294 RCA 85 143 146-153. Em áreas paradas de uma imagem, a energia de erro é zero porque a predição é perfeita. Uma condição de baixa energia é manifestada por imagens paradas e substancialmente paradas (tal como uma transmissão de noticias mostrando um repórter contra um cenário parado). Verificou-se que o algoritmo descrito para produzir os artifícios menos censuráveis após a reconstrução de imagem no receptor, e o sinal de ajuda produzido pelo algoritmo descrito retém a sua vantagem após ser limitado em banda (filtrado) a cerca de 750 KHz. 0 sinal auxiliar produzido pelo algoritmo descrito apresenta, como vantagem, energia zero na presença de informação de imagem parada, e consequentemente um sinal de ajuda, associado com uma imagem parada, não é afectado pela filtragem. Uma imagem de écran largo reconstruída altamente melhorada resulta mesmo se o sinal de ajuda não é transmitido. Em tal caso as porções paradas da imagem estão mais nitidas do que uma imagem NTSC padrão, mas as porções em movimento serão um tanto "difusas" e podem mostrar um tal artificio "de batimento". Assim uma estação emissora não precisa de transmitir inicialmente o sinal de ajuda, mas pode escolher melhorar a transmissão RF mais tarde. 0 dispositivo de predição temporal descrito é útil para ambos os dispositivos de exploração progressiva e entrelaçada com relações de linha mais altas que a padrão, mas funciona melhor com uma fonte de exploração progressiva tendo pixels A, Xe B ocupando a mesma posição espacial numa imagem, a qual resulta numa predição perfeita para imagens paradas. A predição temporal será imperfeita mesmo em porções paradas de uma imagem se a imagem de écran largo original vem de uma fonte de sinal entrelaçada. Em tal caso o sinal auxiliar terá mais energia e introduzirá artifícios leves em porções paradas de uma imagem reconstruída. Experiências mostraram que o uso de uma fonte de sinal entrelaçado produz resultados aceitáveis com artifícios a serem visíveis apenas após inspecção próxima, mas que uma fonte de sinal de exploração progressiva introduz menos artifícios e produz resultados preferíveis. -22- 69 294 RCA 85 143

Voltando ã figura la, os sinais de écran largo entrelaçados IF’, QF*e YF'dos conversores 17a-17c são respectivamente filtrados por filtros passa baixo horizontais 19a, 19b e 19c para produzir um sinal IF''com uma largura de banda de 0-600 KHz, um sinal QF''com uma largura de banda de 0-600 KHz, e um YF''com uma largura de banda de 0-5 MHz. Estes sinais são em seguida sujeitos a um processo de codificação de formato o qual codifica cada um destes sinais num formato 4:3 por meio de aparelhos de codificação de formato associados a um separador de sinal lateral-central e unidade processadora 18. Resumidamente, a porção central de cada linha de écran largo é expandida em tempo e projectada numa porção visionada do tempo de linha activo com um alargamento 4:3. A expansão em tempo provoca uma diminuição na largura de banda de modo que as frequências entrelaçadas de écran largo originais são tornadas compatíveis com a largura de banda NTSC padrão. Os painéis laterais são separados em bandas de frequência horizontal de modo que os componentes de latos de cor I e 0 mostrem uma largura de banda de 83 KHz - 600 KHz ( como mostrado para o sinal IH na figura 7) e o componente de altos de lumináncia Y mostra uma largura de banda de 700 KHz - 5,0 MHz (como mostrado para o sinal YH na figura 6). Os baixos do painel lateral, isto é, os sinais YO, 10 e 00 desenvolvidos como mostrado nas figuras 6 e 7, incluem um componente DC e são comprimidos em tempo e projectados para dentro das regiões de sobrexploração de imagem horizontal esquerda e direita em cada linha. Os altos de painel lateral são processados separadamente. Os detalhes deste processo de codificação de formato seguem-se imediatamente abaixo.

No decurso das considerações sobre os detalhes de codificação seguintes, será útil também considerar a figura le, a qual descreve o processo de codificar componentes 1, 2, 3 e 4 no contexto da informação de painel central e lateral visionada. Os sinais entrelaçados filtrados IF’1, QF''e YF'*são processados pelo separador de sinal de painel lateral-central e processados 18 para produzir très grupos de sinais de saída: YE, IE, QE; YO,

69 294 RCA 85 143 -23- 10, QO; e YH, IH e OH. Os dois primeiros grupos de sinais CYE, ΙΕ, OE e YO, 10, 00) são processados para desenvolver um sinal contendo um componente de painel central de largura de banda completa, e baixas de luminància de painel lateral comprimidos para dentro de regiões de sobrexploração horizontal. 0 terceiro grupo de sinais ( YH, IH, OH) é processado para desenvolver um sinal contendo altos de painel lateral. Orando estes sinais são combinados é produzido um sinal de écran largo compatível NTSC com um alargamento de visor 4:3. Detalhes dos circuitos compreendendo a unidade 18 serão mostrados e explicados em ligação com as figuras 6, 7 e 8.

Os sinais YE, IE e QE contêm informação completa de painel central e mostram o mesmo formato, como o indicado pelo sinal YE na figura 3. Resumidamente, o sinal YE é derivado do sinal YF'' como se segue. 0 sinal de écran largo YF' ' contém pixels 1-754 ocorrendo durante o intervalo de linha activo do sinal de écran largo contendo informações de painel lateral e central. A informação de painel central de banda larga (pixels 75-680) é extraída como um sinal de luminància de painel central YC através de um processo de desmultiplexagem em tempo. 0 sinal YC é expandido em tempo através de um factor de expansão de painel central de 1,19 (isto é, 5,0 MHz - 4,2 MHz) para produzir o sinal de painel central compatível NTSC YE. O sinal YE apresenta uma largura de banda compatível NTSC (0-4,2 MHz) devido à expansão em tempo pelo factor 1.19. 0 sinal YE ocupa o intervalo de visionamento de imagem TD (figura 2) entre regiões de sobrexploração T0. Os sinais IE e QE são desenvolvidos a partir dos sinais IF‘*e QE''respectivamente, e são similarmente processados do mesmo modo que sinal YE.

Os sinais Y0, 10 e Q0 fornecem a informação de painel lateral de baixa frequência ( "baixos") a qual é inserida em regiões de sobrexploração horizontal esquerda e direita. Os sinais Y0, 10 e Q0 apresentam o mesmo formato, como o indicado pelo sinal Y0 na figura 3. Resumindo o sinal Y0 é derivado do sinal YF'1 como se segue. 0 sinal de écran largo YF contém -24- 4^ 69 294 RCA 85 143 informações de painel esquerdo associado com os pixels 1-84 e informações de painel direito associado com os pixels 671-754. Como será explicado, o sinal YF''é filtrado em passa baixo para produzir um sinal de baixos de luminância com uma largura de banda 0-700 KHz, a partir do qual é extraido um sinal de baixos de painel lateral esquerdo e direito (sinal YL'na figura 3) através de um processo de desmultiplexagem em tempo. 0 sinal de baixos de luminância de YL'é comprimido em tempo para produzir o sinal de baixos de painel lateral Y0 com informação de baixa frequência comprimida nas regiões de sobrexploração associadas com òs pixels 1-14 e 741-754. 0 sinal de baixos laterais comprimidos mostra uma largura de banda aumentada proporcional à quantidade de compressão em tempo. Os sinais 10 e Q0 são desenvolvidos a partir dos sinais IF'‘e QF1 ‘ respectivamente, e são similarmente processados da mesma maneira que sinal Y0.

Os sinais YE, IE e QE e Y0, 10 e Q0 são combinados num combinador de sinal lateral-central 28, por exemplo um mu 11iplexador em tempo, para produzir os sinais YN, IN e QN com uma largura de banda compatível NTSC e um alargamento 4:3. Estes sinais são da forma do sinal YN mostrado na figura 3. Os combinados 28 também inclui retardos de sinal apropriados para igualar os tempos de trânsito dos sinais a serem combinados. Tais retardos de sinais igualados são também incluídos noutros locais no dispositivo como necessário para igualar tempos de trânsito de sinal.

Um modulador 30, o filtro passa banda 32, o filtro para banda H-V-T 34 e o combinador 36 constituem um codificador de sinal NTSC melhorado 31. Os sinais de cromináncia IN e QN são modulados em quadratura numa subportadora SC na frequência subportadora de cromináncia NTSC, nominalmente 3,58 MHz, pelo modulador 30 para produzir um sinal modulado CN. 0 modulador 30 é de desenho convencional e será descrito em ligação com a figura 9. 0 sinal modulado CN é filtrado em passa banda nas dimensões vertical (V) e temporal (T) por meio do filtro bidimensional (V-T) 32, o qual retira artifícios de difonia do sinal de -25- 69 294 RCA 85 143 crominância entrelaçado antes de ser aplicado a uma entrada de sinal de cromináncia do combínador 36 como um sinal CP. O sinal de luminância YN é filtrado em para banda nas dimensões horizontal CH), vertical CV) e temporal (T) por meio de um filtro para banda tridimensional H-V-T 34 antes de ser aplicado como um sinal YP a uma entrada de luminância do combínador 36. A filtragem do sinal de luminância YN e sinais diferença de cor de cromináncia IN e QN serve para assegurar que a difonia luminância-crominância será significativamente reduzida após subsequente codificação NTSC. Os filtros espaciais-temporais muitidimensionais tal como o filtro H-V-T 34 e filtro V-T 32 da figura 1 compreendem uma estrutura como mostrada pela figura mostrada pela figura 10 a qual será explicada subsequentemente. 0 filtro pára banda H-V-T 34 da figura la mostra a configuração da figura 10b e retira mals componentes de frequência diagonal em movimento de sinal de luminância YN. Estes componentes de frequência são semelhantes em aparência aos componentes de subportadora de cromináncia e são retirados para fazer um espaço no espectro de frequência dentro do qual será inserida a cromináncia modulada. 0 retirar mais componentes de frequência diagonal em movimento do sinal de luminância YN não degrada visivelmente uma imagem visionada porque foi determinado que o olho humano é substancialmente insensível a estes componentes de frequência. 0 filtro 34 mostra uma frequência de corte de aproximadamente 1,5 MHz para não reduzir a informação de detalhe vertical de luminância. 0 filtro passa banda V-T 32 reduz a largura de filtro de banda de cromináncia de modo que, a informação modulada de painel lateral de cromináncia possa ser inserida num espaço criado no espectro de luminância pelo filtro 34. 0 filtro 32 reduz a resolução vertical e temporal da informação de cromináncia de modo que as Imagens estáticas e em movimento ficam ligeiramente borradas, mas este efeito é de pequena ou nenhuma consequência devido à sensibilidade do olho humano a tal efeito.

Um sinal de baixos central/lateral de saida C/SL do combi- -26- 69 294 RCA 85 143

nador 36 contém informação compatível NTSC a ser visionada, como derivado do painel central do sinal de écran largo, assim como baixos de painel lateral comprimidos ( ambos de luminância e crominância) derivados dos painéis laterais do sinal de écran largo e situados nas regiões de sobrexploração horizontal esquerda e direita não vistas por um espectador de um visor de receptor NTSC. Os baixos de painel lateral comprimidos nas regiões de sobrexploração representam uma parte constituinte da informação do painel lateral para um visor de écran largo. A outra parte constituinte, os altos de painel lateral é desenvolvida pelo processador 18, como será explicado abaixo. Os sinais de alto de painel lateral YH (altos de luminância), IH (altos I) e QH (altos Q) são mostrados na figura 4. As figuras 6, 7 e 8 mostram aparelhos para desenvolverem estes sinais, como será explicado. Na figura 4, os sinais YH, IH e QH contém informação de alta frequência de painel esquerdo associada com pixels de painel esquerdo 1-84, e informação de alta frequência de painel direito associada com pixels de painel direito 671-754. A porção de painel central do sinal C/SL é processada por integrador intraquadro 38 para produzir um sinal N, o qual é aplicado a uma entrada de um adicionador 40. 0 sinal integrado intraquadro N é essencialmente idêntico ao sinal C/SL em virtude da alta correlação visual da informação de imagem intraquadro do sinal C/SL. 0 integrador 38 integra o sinal C/SL acima de aproximadamente 1,5 MHz e ajuda a reduzir ou eliminar a difonia vertical temporal entre os sinais principal e auxiliar. A banda de frequências passa alto de 1,1 MHz e acima da qual o integrador intraquadro 38 funciona foi escolhida para assegurar que é conseguida a integração intraquadro completa para a informação de 2 MHz e acima, para evitar que a informação de detalhe vertical de luminância seja degradada, pelo processo de integração intraquadro. A difonia horizontal é eliminada por meio de uma banda de guarda de 200 KHz entre um filtro associado com integrador intraquadro 38 no codificador 31 e um filtro associado com uma unidade processadora intraquadro no descodificador da

69 294 RCA 85 143 -27- figura 13. A figura llb mostra detalhes do integrador intraquadro de altos 38. As figuras llb e 13 serão explicadas subsequentemente .

Os sinais IH, QH e YH são colocados no formato NTSC por meio de um codificador NTSC 60 o qual é similar ao codificador 31. Especificamente, o codificador 60 inclui aparelhos do tipo mostrado na figura 9, bem como aparelhos para modularem em quadratura a informação de altos de cromináncia de painel lateral na informação de altos de luminância de painel lateral a 3,58 MHz para produzir o sinal NTSCH, a informação de altos de painel lateral no formato NTSC. Este sinal é mostrado na figura 5. 0 uso de filtragem passa banda multidimensional em codificadores NTSC 31 e 60 permite com vantagem que os componentes de luminância e cromináncia sejam separados virtualmente livres de difonia no receptor quando o receptor inclui filtragem multidimensional complementar para separar a informação de luminância e cromináncia. O uso de filtros complementares para codificação e descodificação de luminância/cromináncia é o chamado processamento cooperativo e é discutido em detalhe num artigo de C.H. Strolle intitulado ("Cooperative Processing for Improved Chrominance/Luminance Separation") publicado no "SMPTE Journal" volume 95, no 8, Agosto de 1986, a páginas 782-789. Mesmo os receptores padrão usando convencionais de entalhe e filtros de pente de linha beneficiarão do uso de tal pré-filtragem multidimensional no codificador apresentando difonia crominància/lumináncia reduzida. 0 sinal NTSCH é expandido em tempo por uma unidade 62, para produzir um sinal de altos lateral expandido ESH com um intervalo de linha horizontal activo de 50ms , isto é , menos do que o intervalo de linha activa NTSC padrão de aproximadamente 52ps. Especificamente, como mostrado na figura 5, a expansão é conseguida por um processo de "projecção" o qual projecta pixels de painel lateral esquerdo 1-84 do sinal NTSCH em posições de plxel 15-337 do sinal ESH» isto é, os altos do lado esquerdo do sinal NTSCH são expandidos para ocuparem aproximadamente metade 69 294 RCA 85 143

-28- do tempo de linha do sinal ESH. A porção de painel lateral direito (pixels 671-754) do sinal NTSCH é processado semelhantemente. 0 processo de expansão em tempo reduz a largura de banda horizontal da informação compreendendo o sinal ESH (comparada com a do sinal NTSCH) de um factor de 363/84. 0 processo de projecção pelo qual a expansão em tempo é conseguida pode ser realizado por aparelhos do tipo mostrado e para serem explicados em ligação com as figuras 12-12d. 0 sinal ESH é integrado lntraquadro por uma rede 64, do tipo mostrado na figura 11a, para produzir um sinal X como ilustrado na figura 5. 0 sinal integrado lntraquadro X é essenclalmente idêntico ao sinal ESH em virtude da alta correlação visual de informação de imagem intraquadro do sinal ESH. 0 sinal X é aplicado a uma entrada de sinal de um modulador de quadratura 80. O sinal YF‘é também filtrado por um filtro passa banda horizontal 70 com uma banda passante de 5 MHz - 6,0 MHz. 0 sinal de saida do filtro 70, altos de luminãncia horizontal, é aplicado a um modulador de amplitude 72 onde ele modula em amplitude um sinal portador de 5 MHz fc. 0 modulador 72 inclui um filtro passa baixo de saída com uma frequência de corte de aproximadamente 1,0 MHz para obter um sinal com uma passa banda de 0-1,0 MHz na saida do modulador 72. A banda lateral superior (com erro) (5,0-6,0 MHz) produzida pelo processo de modulação é retirada pelo filtro passa baixo de 1,0 MHz. Efectivamente, as frequências altas de luminãncia horizontal na gama 5,0 MHz'-6,0 MHz foram deslocadas para a gama 0-1 ,0 MHz como um resultado do processo de modulação de amplitude e subsequente filtragem em pa3sa baixo. A portadora de amplitude deve ser suficientemente larga de modo a que as amplitudes de sinal original sejam retidas após filtragem pelo filtro passa baixo de 1,0 MHz. Isto é, é produzido um deslocamento de frequência sem afectar a amplitude. 0 sinal de altos de luminãncia horizontal deslocado em frequência, da unidade 72, é codificado (comprimido em tempo) por meio de um codificador de formato 74. Isto é, o codificador 74 codifica os altos de luminãncia horizontal deslocados em frequência de modo 69 294 RCA 85 143

-29- que este sinal mostra um intervalo de linha actlvo de 50a»s. menor do que o intervalo de linha actlvo NTSC padrão de 52,6^s, usando técnicas que serão discutidas em ligação com as figuras 6-8. Quando o sinal de entrada para o codificador 74 é comprimido em tempo pelo codificador 74, a sua largura de banda aumenta de aproximadamente 1,0 MHz para 1.1 MHz na saída do codificador 74. O sinal do codificador 74 é integrado intraquadro por meio do aparelho 76 semelhante ao ilustrado na figura lia, antes de ser aplicado à unidade 80 como sinal 2. 0 sinal integrado intraquadro 2 é essencialmente idêntico ao sinal do codificador 74 em virtude da alta correlação visual da informação de imagem intraquadro do sinal do codificador 74. 0 sinal modulador X, um sinal compósito contendo informação de luminância e crominância, e mostrando o sinal modulador_ 2 substancialmente a mesma largura de banda, aproximadamente 0-1,1 MHz.

Como será discutido em ligação com a figura 24, a unidade 80 realiza compressão de amplitude de função gama não linear em desvios de grande amplitude dos dois sinais auxiliares, Xe 2, antes de estes sinais modularem em quadratura um sinal subportador alternativo ASC. é usada a gama de 0,7, pelo que o valor absoluto de cada amostra é aumentada da potência 0,7 e multiplicada pelo sinal do valor de amostra original. A compressão gama reduz a visibilidade de desvios de grande amplitude potencialmente interferentes dos sinais moduladores em receptores existentes, e permite a recuperação preditivel no receptor de écran largo visto que o inverso da função gama empregada no codificador é preditivel e pode ser rapidamente implementado no codificador receptor.

Os sinais comprimidos em amplitude são então modulados em quadratura numa subportadora alternativa ASC controlada em fase de 3,1075 MHz, a qual é um múltiplo impar de metade da frequência da linha horizontal (395XH/2) . A fase da subportadora alternativa é obrigada a alternar 180q de um campo para o seguinte, apesar da fase da subportadora de crominância. A fase alternando de campo da subportadora alternativa permite que a -30- -30- fy' 69 294 RCA 85 143 informação moduladora auxiliar dos sinais X e Z se sobreponha à informação de crominância e produza componentes de informação auxiliares faseados complementarmente AI, - AI e A3, - A3 do sinal auxiliar modulado, os quais facilitam a separação da informação auxiliar usando um dispositivo de armazenagem de campo relativamente simples no receptor. 0 sinal modulado em quadratura M, é adicionado ao sinal N no adicionador 40. O sinal resultante, NTSCF, é um sinal compatível NTSC de 4,2 MHz. A função gama não linear descrita empregada no codificador com a finalidade de grande compressão de amplitude é uma parte constituinte de um dispositivo "companding" (compressão-expansão) não linear o qual também inclui uma função gama complementar no descodificador de um receptor de écran largo com a finalidade de expansão de amplitude, como será explicado subsequentemente. Verificou-se que o dispositivo de compressão-expansão não linear descrito reduzia significativamente o impacto da informação não padrão auxiliar sobre a informação padrão, sem originar degradação visível de uma imagem devida a efeitos de ruído. 0 dispositivo de expansão-compressão usa uma função gama não linear para comprimir instantaneamente desvios de grande amplitude de informação de alta frequência de écran largo não padrão, auxiliar, no codificador, sendo usada uma função gama não linear complementar para expandir, correspondentemente, tal informação de alta frequência no descodificador. O resultado é uma redução na quantidade de interferência com a informação vídeo padrão existente originada pela informação de alta frequência auxiliar de grande amplitude, no dispositivo de écran largo compatível descrito, no qual a informação de écran largo auxiliar não padrão é separada em porções de baixa e alta frequências sujeitas a compressão-expansão ("companding"). No descodlficador, a expansão de amplitude não linear da Informação de alta frequência comprimida não resulta em ruído perceptivel excessivo visto que a informação de alta frequência de grande amplitude é tipicamente associada com margens de imagem de alto contraste, e o olho humano é insensível ao ruido em tais margens. O processo de 69 2t>4 RCA 85 143 compressão-expansão descrito também reduz com vantagens produtos de modulação cruzada entre as subportadoras alternativas e de crominância com a redução associada em produtos de batimento visível. O sinal de detalhe de luminância YT apresenta uma largura de banda de 7,16 MHz e é codificado num formato 4:3 por meio de um codificador de formato 78 (por exemplo da maneira mostrada na figura 6) e é filtrada em passa baixa horizontalmente a 750 KHz por um filtro 79 para produzir um sinal YTN. As porções laterais são filtradas em passa baixa a 125 KHz antes da compressão em tempo por meio de um filtro passa baixa de entrada do codificador de formato 78, correspondendo ao filtro de entrada 610 do aparelho mostrado na figura 6, mas com uma frequência de corte de 125 KHz. Os altos de porção lateral são eliminados. Assim o sinal YTN é espacialmente correlacionado com o sinal principal C/SL.

Os sinais YTN e NTSCF são convertidos da forma digital (binária) para a analógica por meio da unidades de DAC (conversores digital-analógico) 53 e 54 respectivamente, antes destes sinais serem aplicados a um modulador de quadratura RF 57 para modular um sinal portador RF TV. 0 sinal modulado RF é depois aplicado a um transmissor 55 para transmitir através de uma antena 56. A subportadora alternativa ASC associada ao modulador 80 é sincronizada horizontalmente e tem uma frequência escolhida para assegurar separação adequada (por exemplo 20-30 db) de informação lateral e central, e para ter impacto insignificante sobre uma imagem visionada por um receptor NTSC padrão. A frequência ASC seria, de preferência, uma frequência entrelaçada num múltiplo ímpar de metade da frequência de linha horizontal de modo a não produzir interferência a qual comprometeria a qualidade de uma imagem visionada. A modulação em quadratura tal como é proporcionada pela unidade 80 permite com vantagem transmitir simultaneamente dois sinais de banda estreita. Expandindo em tempo os sinais altos moduladores resulta numa redução de largura de banda , em -32- 69 294 RCA 85 143 conformidade com as necessidades de banda estreita da modulação em quadratura. Quanto mais a largura de banda é reduzida, menos provável é que resulte interferência entre a portadora e os sinais moduladores. Além do mais, o componente DC, tipicamente, de alta energia de informação de painel lateral é comprimido numa região de sobrexploração em vez de ser usado como um sinal modulador. Assim a energia do sinal modelador, e portanto a interferência potencial do sinal modulador são grandemente reduzidas. 0 sinal de écran largo compatível NTSC codificado, transmitido pela antena 56 destina-se a ser recebido por ambos os receptores NTSC e de écran largo, como ilustrado pela figura 13.

Na figura 13, um sinal de televisão entrelaçado EDTV de écran largo compatível transmitido é recebido por uma antena 1310 e aplicado a uma entrada de antena de um receptor NTSC 1312. 0 receptor 1312 processa o sinal de écran longo compatível numa maneira normal para produzir um visionamento de imagem com um alargamento 4:3, sendo a informação de painel lateral de écran largo em parte comprimida (isto é os "baixos") nas regiões de sobrexploração horizontal fora da vista do espectador, e sendo em parte (isto é "altos") contida no sinal subportador alternativo modulado o qual não impede a operação do receptor padrão. 0 sinal EDTV de écran largo compatível recebido pela antena 1310 é também aplicado a um receptor de exploração progressiva de écran largo 1320 capaz de visionar uma imagem vídeo com um alargamento largo de, por exemplo, 5:3. O sinal de écran largo recebido é processado por uma unidade de entrada 1322, incluindo circuitos de sintonizador de radiofrequència (RF) e amplificação, desmodulador video síncrono (desmodulador em quadratura) o qual produz um sinal video de banda base e circuitos conversores analógico-para-digital (ADC) para produzirem um sinal vídeo de banda base (NTSCF) na forma binária. Os circuitos ADC funcionam numa frequência de amostragem de quadro vezes a frequência subportadora de cromlnâncía (4xfsc). 0 sinal NTSCF é aplicado a um processador intraquadro 1324 o -33- 69 294 RCA 85 143 qual processa linhas de imagem afastadas de 262H dentro dos quadros acima de 1,7 MHz, para recuperar o sinal N e modula em quadratura o sinal auxiliar substancialmente livre de difonia V-T. Uma banda de guarda de difonia horizontal de 200 KHz é fornecida entre a frequência de operação de limite mais abaixo de 1,7 MHz da unidade 1324 e é a frequência da operação de limite mais abaixo de 1,5 MHz da unidade 38 no codificador da figura la. 0 sinal recuperado N contém informação, a qual é essencialmente visualmente idêntica à informação de imagem do sinal principal C/SL, devido à alta correlação visual de imagem intraquadro do sinal principal original C/SL quando integrado intraquadro no codificador da figura la. 0 sinal M é acoplado a um desmodulador de quadratura e unidade expansora de amplitude 1326 para desmodular os sinais auxiliares X e 2 em resposta a uma subportadora alternativa ASC com uma fase alternando de campo, semelhante ao sinal ASC explicado em ligação com a figura la. Os sinais desmodulados X e Z contêm informação, a qual é essencialmente idêntica visualmente à informação de imagem do sinal ESH e do sinal de saída da unidade 74 na figura la, devido à alta correlação visual de imagem intraquadro destes sinais quando integrados intraquadro pelo codificador da figura la. A unidade 1326 também inclui um filtro passa baixo de 1,5 MHz para retirar produtos de desmodulação de alta frequência não desejados a duas vezes a frequência subportadora alternativa, e um expansor em amplitude para expandir os sinais desmodulados ( previamente comprimidos) usando uma função gama inversa (gama = 1/0,7 = 1,429), isto é, o inverso da função de compressão não linear realizada pela unidade 80 na figura la. A unidade 1328 comprime em tempo os altos de painel lateral codificados em tempo, de modo a que ocupam os seus lapsos de tempo originais, recuperando por isso NTSCH. A unidade 1328 comprime em tempo o sinal NTSCH da mesma quantidade do que a unidade 62 da figura la expande em tempo o sinal NTSCH.

Um descodificador de altos de luminância (Y) 130 descodifica -34- 69 294 RCA 85 143 o sinal de altos horizontal de luminância Z num formato de écran largo, expandindo em tempo este sinal da mesma quantidade do que a compressão em tempo do componente correspondente do codificador da figura la, como indicado pela figura 17, usando técnicas de projecção descritas aqui . 0 modulador 1332 modula em amplitude o sinal do descodificador 1330 numa portadora fc de 5,0 MHz. 0 sinal modulado em amplitude é depois filtrado em passa alto por um filtro 1334 com uma frequência de corte de 5,0 MHz para retirar a banda lateral mais baixa. No sinal de salda do filtro 1334, as frequências de painel central de 5,0 e 6,0 MHz são recuperadas, e as frequências de painel lateral 5,0 a 6,0 MHz são recuperadas. 0 sinal do filtro 1334 é aplicado a um adicionador 1336. 0 sinal NTSCH do compressor 1328 é aplicado a uma unidade 1340 para separar os altos de luminância dos altos de crominância para produzir os sinais YH, IH e QH. Isto pode ser conseguido pelo arranjo da figura 18. 0 sinal N da unidade 1324 é separado nos seus componentes de luminância e crominância constituintes YN, IN, e QN por meio de um separador de lumináncia-cromináncia 1342 que pode ser semelhante ao separador 1340 e que pode empregar aparelhos do tipo mostrado na figura 18.

Os sinais YH, IH, QH e YN, IN, QN são fornecidos como entradas a um descodificador de formato Y-I-Q 1344, o qual descodifica os componentes de luminância e crominância num formato de écran largo. Os baixos de painel lateral são expandidos em tempo, o painel central é comprimido em tempo, os altos de painel lateral são adicionados aos baixos de painel lateral e os painéis laterais são juntos ao painel central na região de sobreposição de 10 pixels usando os princípios da figura 14. Detalhes do descodificador 1344 são mostrados na figura 19. O sinal YF' é acoplado ao adicionador 1336 onde é somado ao sinal do filtro 1334. Por este processo a informação de detalhe de luminância horizontal de alta frequência , aumentada e -35- 69 294 RCA 85 143 recuperada é adicionada para descodificar o sinal de luminância YF ' .

Os sinais YF' , IF‘ e QF' são convertidos do formato de exploração entrelaçada para progressiva por meio dos conversores 1350, 1352 e 1354, respectivamente. 0 conversor de exploração progressiva de luminância 1350 também responde ao sinal de luminância "de ajuda" YT de um descodificador de formato 1360, o qual descodifica o sinal "de ajuda" codificado YTN. 0 descodificador 1360 descodifica o sinal YTN num formato de écran largo, e mostra uma configuração semelhante à da figura 17.

Os conversores de I e 0 1352 e 1354 convertem os sinais de exploração entrelaçada para progressiva integrando temporariamente as linhas afastadas de um quadro para produzir a informação de linha de exploração progressiva em falta. Isto pode ser conseguido por aparelhos do tipo mostrado na figura 20. A unidade conversora de exploração progressiva de luminância 1350 é semelhante ao mostrado na figura 20, exepto que o sinal YT é adicionado como mostrado pela realização da figura 21. Nesta unidade uma amostra de sinal "de ajuda". YT, é adicionada a um integrado temporal para auxiliar a reconstrução de uma amostra de pixel de exploração progressiva em falta. 0 detalhe temporal completo é recuperado dentro da banda de frequências horizontais contida no sinal diferença de linha codificada (750 KHz, após codificação). Acima desta banda de frequências horizontais o sinal YT é zero, de modo a que a amostra em falta é reconstruída por integração temporal.

Os sinais de exploração progressiva de écran largo YF, IF e QF são convertidos à forma analógica por meio de conversor digital para analógico 1362 antes de serem aplicados a uma unidade processadora de sinal video e amplificador de matriz 1364. 0 componente do processador de sinal video da unidade 1364 inclui amplificação de sinal, deslocamento de nível DC, picos, controlo de brilho, controlo de contraste e outros circuitos processadores de sinal video convencionais. Um amplificador de matriz 1364 combina o sinal de luminância YF com os sinais

69 294 RCA 85 143 -36- diferença de cor IF e QF para produzir sinais video representativos de imagem de cor R, G e B. Estes sinais de cor são amplificados, pelo amplificador de excitação de visor na unidade 1364, para um nivel adequado para directamente excitarem um dispositivo de visor de imagem a cores de écran largo 1370 por exemplo, um cinescópio de écran largo. A figura 6 mostra aparelhos incluídos no processador 18 da figura la para desenvolverem os sinais YE, Y0 e YH a partir do sinal de écran largo de banda larga YF. 0 sinal YF' ' é filtrado em passa baixo horizontalmente por um filtro de entrada 610 com uma frequência de corte de 700 KHz para produzir o sinal de luminância de baixa frequência YL o qual é aplicado a uma entrada de um combinador subtractivo 612. 0 sinal YF11 é aplicado a outra entrada do combinador 612 e ao aparelho desmultiplexador em tempo 616 após ter sido retardado por uma unidade 614 para compensar pelo retardo de processamento de sinal do filtro 610. A combinação do sinal retardado YF'' e sinal filtrado YL, produz o sinal de luminância de alta frequência na saída do combinador 612 . 0 sinal retardado YF'' e os sinais YH e YL são aplicados, para separar as entradas do aparelho desmultiplexador 616, o qual inclui as unidades desmultiplexadoras CDEMUX) 618, 620 e 621 para respectivamente processar os sinais YF*' , YH e YL. Os detalhes do aparelho desmultiplexador 616 serão explicados em ligação com a figura 8. As unidades desmultiplexadoras 618, 620 e 621 derivam respectivamente o sinal de painel central de largura de banda completa YC, o sinal de altos de painel lateral YH e o sinal de baixos de painel lateral YL' como ilustrado na figura 3 e 4. 0 sinal YC é expandido em tempo por um expansor em tempo 622 para produzir o sinal YE. 0 sinal YC é expandido em tempo com um factor de expansão central suficiente para deixar espaço para as regiões de sobrexploração horizontal esquerda e direita. 0 facto de expansão central (1,19) é a razão entre a largura planeada do sinal YE (pixels 15-740) e a largura do sinal YC (pixels 75-680) como mostrado na figura 3. -37- 69 294 RCA 85 143 .........^ O sinal YL1 é comprimido com um factor de compressão lateral com um compressor em tempo 628 para produzir o sinal YO. 0 factor de compressão lateral (6,0) é a razão entre a largura da porção correspondente do sinal YL' (por exemplo pixels de esquerda 1-84) e a largura planeada do sinal YO (por exemplo pixels esquerdos 1-14) como mostrado na figura 3. Os expansores em tempo 622, 624 e 626 e o compressor em tempo 628 podem ser do tipo mostrado na figura 12 como será discutido.

Os sinais ΙΕ, IH, 10 e QE, QH, QO são respectivamente desenvolvidos a partir dos sinais IE'' QF'' de maneira semelhante aquela pela qual os sinais YE, IH e YO são desenvolvidos pelo aparelho da figura 6. Neste ponto de vista é feita referência à figura 7 a qual ilustra aparelho para desenvolver os sinais IE, IH e 10 a partir do sinal IF'1. Os sinais QE, OH e QO são desenvolvidos a partir do sinal QF'' de um modo semelhante.

Na figura 7, o sinal de écran largo de banda larga IF‘‘, após ter sido retardado por uma unidade 714, é acoplado ao aparelho desmultiplexador 716 e é também subtractivamente combinado com o sinal de baixa frequência IL de um filtro passa baixo 710 num combinador subtractivo 712 para produzir o sinal de alta frequência IH. O nivel retardado IF’1 e os sinais IH e IL são respectivamente desmultiplexados pelos desmultiplexadores 718, 720 e 721 associados com o aparelho desmultiplexador 716 para produzir os sinais IC, IH e IL'. 0 sinal IC é expandido em tempo por um expansor 722 para produzir o sinal IE, e o sinal IL' é comprimido em tempo por um compressor 728 para produzir um sinal 10. 0 sinal IC é expandido com um factor de expansão central semelhante ao empregado para o sinal YC como discutido, e o sinal IL' é comprimido com um factor de compressão lateral semelhante aquele empregado para o sinal YL1 , também como d iscut ido. A figura 8 ilustra um aparelho desmultiplexador 816 tal como pode ser usado para os aparelhos 616 da figura 6 e 716 da figura 7. 0 aparelho da figura 8 é ilustrado no contexto do desmultiplexador 616 da figura 6. 0 sinal de entrada YF11 contém 754 pixels definindo à informação de imagem. Os pixels 1-84 definem o painel esquerdo, os pixels 671-754 definem o painel direito e os pixels 75-680 definem o painel central o qual se sobrepõe ligeiramente aos painéis esquerdo e direito. Os sinais IF*' e QF^mostram uma sobreposição semelhante. Como será discutido tal sobreposição de painel foi achada para facilitar a combinação (reunião) dos painéis central e lateral no receptor para eliminar substancialmente artifícios limítrofes. 0 aparelho desmultlplexador 816 inclui primeira, segunda e terceira unidades desmultíplexadoras (DEMUX) 810, 812 e 814 respectivamente associadas com as informações de painel esquerdo central e direito. Cada unidade desmultiplexadora tem uma entrada "A" à qual os sinais YH, YF'' e YL são respectivamente aplicados e uma entrada "B" à qual é aplicado um sinal em branco (BLK). 0 sinal em branco pode ser por exemplo um nivel 0 lógico ou terra. A unidade 810 extrai o sinal de saida YH» contendo os altos esquerdo e direito do sinal de entrada YH sempre que uma entrada seleccionada de sinal (SEL) da unidade 810 recebe um primeiro sinal de controlo de um comparador contador 817 indicando a presença de elementos de pixels de painel esquerdo 1-84 e elementos de pixel de painel direito 671-754. Noutras ocasiões um segundo sinal de controlo do comparador contador 817 provoca que o sinal BLK, na entrada B em vez do sinal YH na entrada A, seja acoplado ã saída da unidade 810. A unidade 814 e um comparador contador 820 funcionam de uma maneira semelhante para derivar o sinal de baixos de painel lateral YL'do sinal YL. A unidade 812 acopla o sinal YF' 1 da sua entrada A à sua saida para produzir o sinal de painel central YC apenas quando um sinal de controlo de um comparador contador 818 indica a presença de pixels de painel central 75-680. 0s comparadores contadores 817, 818 e 820 são sincronizados com o sinal video YF'' por meio de um sinal de saida de impulso do contador 822 o qual responde a um sinal de impulso a quatro vezes a frequência subportadora de uma crominância (4xfsc), e a um sinal de sincronização de linha horizontal H derivado de um 69 294 RCA Θ5 143

-39- sinal vídeo YF’1. Cada impulso de saída do contador 822 corresponde a uma posição de pixel ao longo duma linha hor i zontal - O contador 822 mostra um desajuste inicial de uma contagem -100 correspondendo aos 100 pixels do início do impulso de sincronismo horizontal tornando-se negativo no tempo para o fim do intervalo em branco horizontal, no qual o pixel de tempo 1 aparece no ajuste do intervalo de visor de linha horizontal. Assim o contador 822 mostra uma contagem de "1" no ajuste do intervalo de visor de linha. Pode ser desenvolvida outra realização de contador. Os princípios entregues pelo aparelho desmultiplexador 816 podem também ser aplicados a aparelhos muitiplexadores para executarem uma operação de combinação de sinal inverso, tal como é executado pelo combinador de painel lateral-central 28 na figura la. A figura 9 mostra detalhes de um modulador 30 nos codificadores 31 e 60 da figura la. Na figura 9, os sinais IN e QN aparecem numa frequência de quatro vezes a subportadora de cromináncia (4xfsc) e são aplicados às entradas de sinal dos trincos 910 e 912, respectivamente. Os trincos 910 e 912 também recebem sinais de impulso 4xfsc para transferirem os sinais IN e QN, e um sinal de comutação 2xfsc o qual é aplicado a uma entrada de sinal de comutação inversora do trinco 910 e a uma entrada de sinal de comutação não inversora do trinco 912. As saídas de sinal dos trincos 910 e 912 são combinadas numa única linha de saída na qual os sinais I e 0 aparecem alternativamente e são aplicados a entradas de sinal de um trinco não inversor 914 e um trinco inversor 916. Estes trincos são temporizados numa frequência 4xfsc e recebem um sinal comutador, na frequência subportadora de cromináncia fsc, em entradas inversoras e não inversoras respectivamente. 0 trinco não inversor 914 produz uma sequência alternativa de saída de sinais de polaridade positiva I e Q, e o trinco inversor 916 produz uma sequência alternativa de saida de sinais de polaridade negativa I e Q, isto é menos -I e -Q. As saídas dos trincos 914 e 916 são combinadas numa única -40- 69 294 RCA 85 143 linha de saída na qual aparece uma sequência alternativa de sinais emparelhados I e 0 de pares de polaridade mutuamente oposta, isto é, I, Q, -I, -Q...etc, constituindo o sinal CN. Este sinal é filtrado pelo filtro 32 antes de ser combinado na unidade 36 com uma versão filtrada do sinal de luminância YN para produzir o sinal codificado NTSC C/SL da forma Y+I, Y+Q, Y-I, Y-Q, Y+I, Y+Q....etc. A figura 10 ilustra um filtro vertical temporal (V-T) o qual pode mostrar configurações passa banda V-T, pára banda V-T ou passa baixo V-T pelo ajustamento dos coeficientes de ponderação al-a9. A tabela da figura 10a ilustra os coeficientes de ponderação associados com configurações de filtro passa banda e pára banda V-T os quais são empregados no dispositivo descrito. Um filtro pára banda H-V-T tal como o filtro 34 da figura la e filtros passa banda H-V-T tal como são incluídos no dispositivo descodificador da figura 13, compreendem respectivamente a combinação de um filtro passa baixo horizontal 1020 é um filtro pára banda V-T 1021 como mostrado na figura 10b, e a combinação de um filtro passa banda horizontal 1030 e um filtro passa banda V-T 1031 como mostrado na figura 10c.

No filtro pára banda H-V-T da figura 106, o filtro passa baixo horizontal 1020 mostra uma dada frequência de corte e fornece um componente de sinal de baixa frequência filtrado. Este sinal é subtractivamente combinado num combinador 1023 com uma versão retardada do sinal de entrada da unidade de retardo 1022 para produzir um componente de sinal de alta frequência. 0 componente de baixa frequência é sujeito a um retardo de um quadro por meio de uma rede 1024 antes de ser aplicado a um combinador aditivo n 1025 para fornecer um sinal de saída filtrado em pára banda H-V-T. 0 filtro V-T 1021 mostra os coeficientes de filtro pára banda V-T mostrados na figura 10a. Um filtro passa banda H-V-T tal como incluído no descodificador da figura 13 é mostrado na figura 10c como compreendendo um filtro passa banda horizontal 1030 tendo uma dada frequência de corte, disposto em cascata com um filtro passa banda V-T 1031, tendo -41- 69 294 RCA 85 143 coeficientes de filtro passa banda V-T como indicado pela tabela da figura 10a. 0 filtro da figura 10 inclui um grande número de unidades de memória (M) em cascata lOlOa-lOlOh para fornecer sucessivos retardos de sinal nos respectivos pontos de derivação tl-t9, e para fornecer um retardo de filtro total. Os sinais conduzidos pelos pontos de derivação são respectivamente aplicados a uma entrada dos multiplicadores 1012a-1012i . Outra entrada de cada um dos multiplicadores respectivamente recebe uma ponderação prescrita al-a9, dependendo da natureza do processo de filtragem a ser realizado. A natureza do processo de filtragem também dita os retardos divulgados pelas unidades de memória 1012a-1010h. Os filtros de dimensão horizontal empregam elementos de memória de armazenagem de pixels tal que o retardo de filtro completo é menor que o intervalo de tempo de uma linha de imagem horizontal (1H). Os filtros de dimensão vertical empregam exclusivamente elementos de memória de armazenagem de linha, e os filtros de dimensão temporal empregam exclusivamente elementos de memória de armazenagem de quadro. Assim um filtro 3-D H-V-T compreende uma combinação de elementos de armazenagem de pixel (<1H), linha (1H) e quadro (>1H), enquanto que um filtro V-T compreende apenas os últimos dois tipos de elementos de memória. Os sinais derivados ponderados (retardados mutuamente) dos elementos 1012a-1012i são combinados num adicionador 1015 para produzirem um sinal de saída f i1 trado.

Tais filtros são filtros não recursivos, de resposta de impulso finito (FIR). A natureza do retardo fornecido pelos elementos de memória depende do tipo de sinal a ser filtrado e da quantidade de difonia que pode ser tolerada entre os sinais de altos de luminãncia e crominância e de painel lateral, neste exemplo. A nitidez das caracteristicas de corte de filtro é melhorada através do aumento do número de elementos de memória em cascata. A figura lOd ilustra um dos filtros separados da rede 16 na figura la, incluindo unidades de memória (retardo) em cascata -42- r ··' S» 69 294 RCA 85 143 L* 1040a-1040d, multiplicadores associados 1042a -1042d com os factores de ponderação respectivos designados al-a5 para receberem sinais dos pontos de derivação de sinal tl-t5, e um combinador de sinal 1045 o qual somam os sinais de saida ponderados dos multiplicadores al-a5 para produzir um sinal de saida. A figura 11a descreve um integrador intraquadro adequado para usar como os integradores intraquadro 64 e 76 da figura la. Um sinal video composto de entrada é aplicado a uma rede de retardo incluindo elementos de retardo 262H 1110 e 1112, e também a uma entrada de um multiplexador (MUX) 1115 a qual é comutada numa frequência de campo em resposta a um sinal de comutação de 30 Hz. 0 sinal de comutação MUX de 30 Hz é sincronizado verticalmente em resposta a impulsos de sincronismo de intervalo vertical associado com o sinal video composto de entrada. Outra entrada do MUX 1115 recebe um sinal de uma saida do elemento de retardo 1112. Um combinador 1118 combina aditivamente os sinais de saida do MUX 1115 e de um ponto de derivação central entre elementos de retardo mo e 1112, após estes sinais terem sido ponderados por um factor de integração 1/2. Este factor de ponderação pode ser fornecido por meios de redes matriciais adequadas dentro do combinador 1118, ou por mais meios de multiplicadores de sinal situados nos canais de sinal de entrada do combinador 1118, respectivamente.

Os sinais "Yl+Cl" e "Y2+C2" são sinais video de cor compostos afastados de 262H em sucessivos primeiro e segundo campo de Imagem, e o sinal "Ml" é um sinal de saida integrado intraquadro, por exemplo como mostrado na figura ld. Durante um primeiro campo, o multiplexador 1115 está na posição de entrada "1" e conduz o sinal Y2+C2 para o combinador 1118, onde é somado com o sinal de derivação central Yl+Cl para produzir o sinal de saida integrado Ml. No campo seguinte a derivação central entre os elementos de retardo 1110 e 1112 contém o valor de sinal Y2+C2 e o MUX 1115 está na posição "2" para seleccionar o canal de sinal de saida do elemento de retardo 1112, o qual contém o valor -43- 69 294 RCA 85 143 de sinal Yl+Cl, desenvolvendo por isso o mesmo valor integrado do sinal Ml da saida do combinador 1118. 0 aparelho descrito produz pares de pixels idênticos afastados 262H , e não é limitado ao uso de um processo de integração. Quaisquer valores de ponderação podem ser usados para produzir uma combinação ponderada desejada de pares de pixels, e retardos diferentes de 262H podem ser usados (juntamente com uma mudança associada na frequência de comutação do MUX), dependendo dos requisitos de um dispositivo part icular . A figura 11b ilustra um integrador intraquadro selectivo em frequência adequado para usar como o integrador intraquadro 38 da figura la. A figura 11b inclui a realização da figura 11a, excepto que a combinação subtractiva de sinal em vez de aditiva é associada com um combinador 1128, e no qual são incluídos um filtro 1130, uma porta 1132 e um combinador 1134. Resumidamente, A saida do combinador 1128 é representativa de uma diferença entre campos de imagem, em vez de uma integração com o na realização da figura 11a. Esta diferença é essencialmente um termo de supressão o qual é adicionado de volta ao sinal Yl+Cl através do combinador 1134 para cancelar as diferenças entre campos de imagens sucessivas para assegurar que os conteúdos de campos de imagem sucessivos são integrados identicamente. 0 filtro 1130 filtra o termo de supressão de uma saída do combinador 1128 para limitar o processo de integração a uma gama de frequência desejada. A porta 1132 é controlada para determinar quando o processo de integração acontece sobre um intervalo de imagem, neste caso sobre a região de painel central exclusiva das regiões de painel lateral comprimidas em tempo.

Mais especificamente os canais de sinal de entrada para o combinador 1128 mostram coeficientes de ponderação de sinal +1/2 e -1/2 como mostrado, de modo a que o sinal de saída 20 combinador 1128 corresponde à diferença no conteúdo de informação dos sinais de entrada para o combinador 1128, os quais estão afastados de 262H em tempo em campos adjacentes. Os coeficientes de ponderação complementares podem ser fornecidos pelo emprego de 69 294 RCA 85 143

......- -44-multiplicadores de sinal nos respectivos canais de entrada do combinador 1128, ou pelo arranjo do combinador 1128 como um combinador de diferenciação. 0 sinal de saida do combinador 1128 é filtrado pelo filtro passa alto horizontal de 1,5 MHz 1130 antes de ser aplicado a uma porta de transmissão electrónica 1132. A porta 1132 responde a sinal de controlo de comutação para passar o sinal de alta frequência de uma saida do filtro 1130 apenas durante a porção central do sinal principal (componente 1). Nesta altura a porta 1132 está aberta (condutiva). A porta 1132 é fechada (não condutiva) durante as porções de painel lateral comprimidas em tempo do sinal principal, por exemplo, durante os intervalos de impulso positivo ilustrados do sinal de controlo. 0 sinal de saida da porta 1132 é somado num combinador 1134 com o sinal video composto aparecendo no ponto de derivação central entre elementos de retardo 1120 e 1122. 0 sinal de controlo de porta é verticalmente sincronizado em resposta a impulsos de sincronismo de intervalo vertical associados com o sinal video composto de entrada. 0 sinal de controlo da porta é também horizontalmente sincronizado. 0 sincronismo horizontal pode ser conseguido por meios que reagem ao componente de impulso de sincronização de linha horizontal do sinal video composto de entrada e incluindo um contador de pixels para determinar a temporização dos componentes de impulso positivo do sinal de controlo da porta, seguindo cada impulso de sincronização de linha horizontal. Um intervalo de tempo predeterminado pode rapidamente ser estabelecido entre um impulso de sincronismo de linha horizontal e o primeiro pixel de imagem.

Referindo novamente a figura ld em conjunto com a figura 11b, quando o MUX 1125 está na posição 1 como mostrado e a porta 1132 está fechada, apenas o sinal de video composto Yi+Cl , da derivação central entre elementos 1120 e 1122, aparece na saida do combinador 1134. Assim, nesta altura, o sinal de saida do combinador 1134 é a informação de painel lateral comprimida inalterada do sinal video composto Yl+Cl associado com o campo 1. O sinal de saída do combinador 1134 é a informação de painel -45- -Ύ 69 294 RCA 85 143 ν' lateral comprimida inalterada do sinal video composto Y2+C2 associado com um campo de imagem sucessivo 2 quando o MUX 1125 ocupa a posição 2.

Quando o MUX 1125 está na posição 1 para o campo 1 e a porta 1132 está fechada durante o intervalo de painel central entre intervalos de painel lateral, contendo o sinal de saída do combinador 1134 componentes de sinal Yl-t-Cl e Ml . 0 componente Yl+Cl contém informação de painel central inalterada, isto é não integrada intraquadro, em e abaixo de aproximadamente 1,5 MHz. 0 componente Ml contém informação de painel central integrada intraquadro acima de aproximadamente 1,5 MHz. Quando o MUX 1125 está na posição 2 durante o campo 2 seguinte e a porta 1132 está fechada durante o intervalo de painel central, o sinal de saída do combinador 1134 contém o componente integrado intraquadro Ml como explicado acima, e o componente Y2+C2. 0 último componente contém informação de painel central inalterada (não integrada intraquadro) em e abaixo de aproximadamente 1,5 MHz. A figura 12 ilustra aparelhos de projecção de retícula, os quais podem ser usados para os expansores e compressores em tempo das figuras 6 e 7. A este respeito, é feita referência para as formas de onda da figura 12a, as quais ilustram o processo de projecção. A figura 12a mostra uma forma de onda de sinal de entrada S com uma porção central entre os pixels 84 e 670 a qual se tenciona pro]ectar nas localizações de pixel 1-754 de uma forma de onda de saída W por meio de um processo de expansão em tempo. Os pixels de terminal 1 e 670 da forma de onda S projectam-se directamente nos pixels de terminal 1 e 754 da forma de onda W. Os pixels intermédios não se projectam directamente numa base 1:1 devido à expansão em tempo, e em muitos casos não se projectam numa base inteira. 0 último caso é ilustrado quando, por exemplo a localização de pixel 85,33 da forma da onda S corresponde á localização de pixel inteira 3 da forma de onda de saída W. Assim a localização de pixel 85,33 do sinal S contém uma parte inteira (85) e uma parte fraccionária DX (0,33) e a localização de pixel 3 da forma de onda W contém uma parte . 3S» . 3S»

'69 294 RCA 85 143 -46- intelra (3) e uma parte fraccionárla (0).

Na figura 12 um contador de pixels funcionando numa frequência 4xfsc fornece um sinal de saída M "WRITE ADDRESS" (escrever endereço) representativo de localizações de pixel (1....754) numa reticula de saída. 0 sinal M è aplicado à PROM (memória apenas de leitura programável) 1212, a qual inclui uma tabela de consulta contendo valores programados dependendo da natureza de projecção de reticula a ser realizada, por exemplo, compressão ou expansão. Em resposta ao sinal M a PROM 1212 fornece um sinal de saída N "READ ADDRESS" (ler endereço) representando um número inteiro, e um sinal de saída DX representado um número fraccionário igual ou maior que zero mas menor que a unidade. No caso de um sinal DX de 6 bits (2° = 64), o sinal DX mostra as partes fraccionárias 0, 1/64, 2/64, 3/46 . . . .63/64. A PROM 1212 permite a expansão ou compressão de um sinal entrada vídeo S como uma função de valores armazenados do sinal N. Assim um valor programado do sinal "READ ADDRESS" (ler endereço) e um valor programado do sinal de parte fraccionárla DX e são fornecidos em resposta aos valores inteiros do sinal de localização de pixel M. Para se conseguir a expansão de sinal por exemplo, a PROM 1212 é arranjada para produzir o sinal N numa frequência mais lenta do que a do sinal M. Opostamente, para se conseguir a compressão de sinal a PROM 1212 fornece o sinal N numa frequência maior do a do sinal M. 0 sinal de entrada de vídeo S é retardado pelos elementos de retardo em cascata 1214a, 1214b e 1214c para produzir os sinais video S(N+2), S(N+1) e S(N) os quais são versões mutuamente

retardadas do sinal de entrada video. Estes sinais são aplicadas às entradas de sinal video das respectivas memórias de acesso duplo 1216a-l2l6d, como é sabido. 0 sinal M é aplicado a uma entrada de endereço de escrita de cada memória 1216a-l216d, e o sinal N é aplicado a uma entrada de endereço de leitura de cada memória 1216a-1216d. 0 sinal M determina onde a informação de sinal video de entrada será escrita nas memórias, e o sinal N -/

69 294 RCA 85 143 determina quais os valores serão lidos das memórias. As memórias podem escrever num endereço enquanto simultaneamente lêem de outro endereço. Os sinais de saída SCN—1) , SCN) , SCN+l) e SCN+2) das memórias 1216a-1216d, mostram um formato expandido em tempo ou comprimido em tempo dependendo da operação ler/escrever das memórias 1216a-1216d, a qual é uma função de como a PROM 1212 é programada.

Os sinais SCN-1), SCN), SCN+l) e SCN+2) das memórias 1216a-1216d são processados por um interpolador linear de quatro pontos incluindo filtros de pico 1220 e 1222, uma PROM 1225 e um interpolador linear de dois pontos 1230, detalhes dos quais são mostrados nas figuras 12b e 12c. Os filtros de pico 1220 e 1222 recebem três sinais de um grupo de sinais incluindo sinais SCN-1), SCN), SCN+l) e SCN+2) como mostrado, bem como recebem um sinal de pico PX. O valor de sinal de pico PX varia de zero até á unidade como uma função do valor do sinal DX, como mostrado na figura 12d, e é fornecido pela PROM 1225 em resposta ao sinal DX. A PROM 1225 inclui uma tabela de consulta e é programada para produzir um dado valor de PX em resposta a um dado de valor de DX.

Os filtros de pico 1220 e 1222 fornecem, respectivamente, sinais vídeo mutuamente retardados de pico S'CN) e S'CN+1) a um interpolador linear de dois pontos 1230, o qual também recebe o sinal DX. 0 interpolador 1230 fornece um sinal de saída video Ccomprimido ou expandido) onde o nível de saída W é definido pela expressão: W = S'CN) + Dx (S* CN+D-S'CN)] . 0 interpolador de quatro pontos e a função de pico descritos aproximam com vantagem uma função de interpolação Csen X)/X com boa resolução de detalhe de alta frequência. A figura 12b mostra detalhes de filtros de pico 1220 e 1222, e interpolador 1230. Na figura 12b, os sinais SCN-1) e SCN) e SCN+l) são aplicados a um circuito de ponderação 1240 no filtro de pico 1220 onde estes sinais são respectivamente ponderados pelos coeficientes de pico - 1/4, 1/2 e -1/4. Como mostrado na -48- 69 294 RCA 85 143 figura 12c, o circuito de ponderação 1240 compreende os multiplicadores 1241a-1241c para respectivamente multiplicar os sinais S(N-l), SCN) e SCN+l) com os coeficientes de pico -1/4, 1/2 e -1/4. Os sinais de saida dos multiplicadores 1241a-1241c são somados num adicionador 1242 para produzirem um sinal de pico P(N), o qual é multiplicado pelo sinal PCX) num multiplicador 1243 para produzir um sinal de pico o qual é somado com o sinal SCN) no adicionador 1244 para produzir o sinal de pico S'CN). 0 filtro de pico 1222 mostra estrutura e operação semelhantes.

Num interpolador de dois pontos 1230, o sinal S'CN) é subtraído do sinal S'CN+1) num subtractor 1232 para produzir um sinal de diferença o qual é multiplicado pelo sinal TX num multiplicador 1234. 0 sinal de saída do multiplicador 1234 é somado ao sinal S‘(N) num adicionador 1236 para produzir o sinal de saída W. A figura 15 mostra detalhes do processador intraquadro 1324 da figura 13. 0 aparelho descodificador da figura 15 é basicamente semelhante ao aparelho codificador da figura 11b.

Um sinal video composto de entrada para o processador 1324 na figura 15 inclui, num primeiro campo, os componentes de sinal "Yl+Cl" e “Ml+Al*' . Num campo seguinte o sinal de entrada inclui os componentes "Y2+C2" e ,,M1-A1,‘. Os componentes Yl+Cl, Ml e Y2+C2. Ml são componentes fornecidos pelo processador intraquadro 38 como explicado em detalhe em ligação com a figura 11b. Os componentes +A1 e -AI representam o sinal subportador alterado modulado com informação integrada intraquadro de componente 2 e componente 3 das unidades 64 e 76, para os respectivos campos sucessivos. A este respeito é feita referência às figuras 1, la e figura ld, em particular. 0 processador intraquadro da figura 15 funciona especialmente da mesma maneira que arranjo da figura 11b discutido previamente. Com o MUX 1525 na posição 1, o componente diferença de campo é obtido na saida do combinador 1528. Após filtragem pelo filtro passo alto 1530 e selecção através de portas pela unidade 1532, o resultado é um componente - AI, o 69 294 RCA 85 143

-49-qual, quando combinado com o sinal Yl+Cl, Ml+Al no combinador 1534, suprime o componente subportador auxiliar modelado (+A1) para produzir um sinal principal recuperado Yl+Cl, Ml. O componente Yl+Cl do sinal principal recuperado é inalterado abaixo da frequência de corte de 1,7 MHz do filtro passa alto 1530, e o componente Ml representa informação de painel central integrada intraquadro acima de aproximadamente 1,7 MHz. 0 termo de supressão de diferença de campo (-A1), após a inversão por um amplificador de ganho de unidade 1535, é o sinal auxiliar modelado recuperado AI. 0 sinal principal recuperado Yl+Cl, Ml corresponde ao sinal N na figura 13, e é adicionalmente processado pela rede 1342 como explicado. 0 sinal auxiliar recuperado AI corresponde ao sinal M na figura 13 e é desmodulado pela rede 1326. A figura 16 ilustra a operação da rede 1324, como mostrada na figura 15, para o campo de imagem seguinte em sucessão. Neste caso o sinal Y2+C2, Ml-Al é desenvolvido entre os elementos de retardo 1520 e 1522, e o MUX 1528 ocupa a posição 2 para receber o sinal Yl+Cl, Ml+Al. Um sinal principal recuperado Y2+C2, Ml é produzido na saida do combinador 1534, e é recuperado um sinal auxiliar modulado faseado opostamente -AI.

Na figura 18 um filtro passa banda H-T-V 1810, o qual tem a configuração da figura 10c e uma banda passante de 3,58 ± 0,5 MHz, passa o sinal NTSCH a um combinador subtractlvo 8114, o qual também recebe o sinal NTSCH após terem passado através de um retardo egualador de tempo de trânsito 1812. 0 sinal de altos de luminâncla, separado, YH aparece na saida do combinador 1814. 0 sinal NTSCH filtrado do filtro 1810 é desmodulado em quadratura por um desmodulador 1816 em resposta a um sinal de crominãncia SC para produzir os altos de crominãncia IH e QH.

Na figura 19, os sinais YN, IN e QN são separados em baixos de painel lateral comprimidos Y0, 10, Q0 e em sinais de painel central expandidos YE, IE, QE por meio de um separador de sinal de painel lateral e central (desmultiplexador em tempo) 1940. 0 desmultiplexador 1940 pode empregar os princípios do -50- 69 294 RCA Θ5 143 desmultiplexador 816 da figura 8 previamente explicada.

Os sinais YO, 10 e QO são expandidos em tempo por um factor de expansão lateral (correspondendo ao factor de compressão lateral no codificador da figura la) por meio de um expansor em tempo 1942 para renovar a relação espacial original dos baixos de painel lateral no sinal de écran largo, como representado pelos sinais baixos de painel renovados YL, IL e QL. Semelhantemente, para arranjar espaço para os painéis laterais, os sinais de painel central YE, IE e QE são comprimidos em tempo por um factor de compressão central (correspondente ao factor de expansão central no codificador da figura la) por meios de um compressor em tempo 1944 para renovar a relação espacial original do sinal de painel central no sinal de écran largo, como representado pelos sinais de painel central renovados YC, IC e QC. 0 compressor 1944 e o expansor 1942 podem ser do tipo mostrado na figura 12 previamente explicada.

Os altos de painel lateral renovados espacialmente YH, IH e OH são combinados com os baixos de painel lateral renovados espacialmente YL, IL e QL por um combinador 1946 para produzir sinais de painel lateral reconstruídos YS, IS e QS. Estes sinais são reunidos para reconstruírem o sinal de painel central YC, IC e QC por meio de um juntador 1960, para formar um sinal de lurnlnãncla de écran largo completamente reconstruído YF ‘ e sinais diferença de cor de écran largo reconstruídos completamente YF' e QF'. A junção dos componentes de sinal de painel lateral e central é conseguida de uma maneira a qual virtualmente elimina uma costura visivel nos limites entre os painéis central e lateral, como será visto da explicação subsequente do juntador 1960 mostrado na figura 14.

Na figura 20, os sinais entrelaçados IF' (ou QF') são retardados 262H por um elemento 2010 antes de serem aplicados a uma entrada de uma memória de acesso duplo 2020. Este sinal retardado é sujeito a um retardo de 262H adicional por um elemento 2012 antes de ser adicionado ao sinal de entrada no adicionador 2014. O sinal de saída do adicíonador 2014 é acoplado -51- 69 294 RCA 85 143 a uma rede divisora por dois 2016 antes de ser aplicado a uma entrada de uma memória de acesso duplo 2018. As memórias 2020 e 2018 lêem dados numa frequência de 8xfsc e escrevem dados numa frequência de 4xfsc. As saídas das memórias 2018 e 2020 são aplicadas a uma multiplexador (MUX) 2022 para produzirem sinais de exploração progressiva de saída IF (QF) . Também são mostradas as formas de onda ilustrativas do sinal de entrada entrelaçado (duas linhas com amostras de pixel indicadas por C e X) e o sinal de saída de exploração progressiva compreendendo as amostras de pixel C e X. A figura 21 ilustra o aparelho adequado para usar como conversor 1350 para o sinal YF‘ na figura 13 . 0 sinal YF' entrelaçado é retardado por elementos 2110 e 2112 antes de ser combinado num adicionador 2114 como mostrado. 0 sinal retardado do elemento 2110 é aplicado a uma memória de acesso duplo 2120. Um sinal de saída do adicionador 2114 é acoplado a uma rede divisora por dois 2116, a saída da qual é adicionada ao sinal YT num adicionador 2118. A saída do adicionador 2118 é aplicada a uma memória de acesso duplo 2122. As memórias 2120 e 2122 escrevem numa frequência 4xfsc e lêem numa frequência 8xfsc, e fornecem sinais de saída a um muitiplexador 2124 o qual desenvolve o sinal de exploração progressiva YF. A figura 14 descreve o aparelho de 3unção de painel lateral e painel central adequado para usar como juntador 1960 na figura 19, por exemplo. Na figura 14, o juntador é mostrado como compreendendo uma rede 1410 para produzir o sinal de luminância de largura de banda completa YF' a partir do componente de sinal de luminância de painel lateral YS e um componente de sinal de luminância de painel central YC, bem como um juntador de sinal I 1420 e um juntador de sinal Q 1430 os quais são semelhantes em estrutura e operação á rede 1410. Os painéis centrais e painéis laterais são de propósito sobrepostos por vários pixels, por exemplo, 10 pixels. Assim os sinais de painel central e lateral repartiram vários pixels redundantes por todo o processo de codificação e transmissão do sinal antes da junção. -52- 69 294 RCA 85 143

No receptor de écran largo os painéis centrais e laterais são reconstruídos a partir dos seus respectivos sinais, mas em virtude da expansão em tempo, compressão em tempo e filtragem realizada nos sinais de painel, vários pixels nos limites de painel lateral e central são corrompidos, ou distorcidos. As regiões de sobreposição (OL) e pixels corrompidos (CP; ligeiramente exagerado para clarificação) são indicados pelas formas de onda associadas com os sinais YS e YC na figura 14. Se os painéis não tiverem região de sobreposição, os pixels corrompidos confinariam uns contra os outros e uma costura seria visível. Foi encontrada uma região de sobreposição de largura de 10 pixels para ser suficientemente larga para compensar por trés a cinco pixels de limite corrompidos.

Os pixels redundantes permitem com vantagem a mistura dos painéis lateral e centra na região de sobreposição. Um multiplicador 1411 multiplica o sinal de painel lateral YS por uma função de ponderação W nas regiões de sobreposição, como ilustrado pela forma de onda associada, antes do sinal YS ser aplicado a um comblnador de sinal 1415. De modo semelhante, um multiplicador 1412 multiplica o sinal de painel central YC por uma função de ponderação complementar (1-W) nas regiões de sobreposição, como ilustrado pela forma de onda associada antes do sinal YC ser aplicado ao comblnador 1415. Estas funções de ponderação mostram uma caracteristlca tipo rampa linear nas regiões de sobreposição e contêm valores entre 0 e 1. Após a ponderação os pixels de painel lateral e central são somados pelo combinador 1415 de modo que cada pixel reconstruído é uma combinação linear de pixels de painel lateral e central.

As funções de ponderação aproximariam, de preferência, da unidade próximo do limite mais interior da região de sobreposição, e aproximariam de zero no limite mais exterior. Isto assegurará que os pixels corrompidos tém relativamente pouca influência nos limites de painel reconstruídos. A função de ponderação tipo rampa linear ilustrada satisfaz este requisito. Contudo, as funções de ponderação, não precisam de ser lineares e

69 294 RCA 85 143 -53- uma função de ponderação não linear com porções terminais curvilíneas ou arredondadas, isto é, também pode ser usada na vizinhança dos pontos ponderados 1 e 0. Tal função de ponderação pode rapidamente ser obtida por filtragem de uma função de ponderação de rampa linear do tipo ilustrado.

As funções de ponderação W e 1-W podem ser rapidamente geradas por uma rede incluindo uma tabela de consulta que reage a um sinal de entrada representativo de posições de pixel , e um combinador subtractivo. São conhecidas as localizações de sobreposição de pixel lateral e central e a tabela de consulta é programada de acordo, para fornecer valores de saída de 0 a 1, correspondendo à função de ponderação W, em resposta ao sinal de entrada. 0 sinal de entrada pode ser desenvolvido com uma variedade de maneiras tal como por um contador sincronizado por cada impulso de sincronização de linha horizontal. A função de ponderação complementar 1-W pode ser produzida por subtracção da função de ponderação W da unidade. A figura 22 mostra aparelhos adequados para uso como conversores de exploração progressiva para entrelaçada 17c para o sinal YF na figura la. A figura 22 também mostra um diagrama de uma porção de sinal de entrada de exploração progressiva YF com amostras A, B, C, e X num plano vertical (V) e temporal (T) indicado, como mostrado também na figura 2a. 0 sinal de exploração progressiva YF é sujeito a um retardo de 525H através dos elementos 2210 e 2212 para produzir amostras relativamente retardadas X e A a partir da amostra B. As amostras B e A são somadas num adicionador 2214 antes de serem aplicadas a uma rede divisora por dois 2216. Um sinal de saída da rede 2216 é subtractivamente combinado numa rede 2218 com a amostra X para produzir o sinal YT. Este sinal é aplicado a uma entrada de um comutador 2212, o qual funciona a duas vezes a frequência de exploração de linha horizontal entrelaçada. Outra entrada do comutador 2220 recebe o sinal retardado YF da saida do retardo 2210. A saída do comutador 2220 é aplicada a uma memória de acesso duplo 2222, a qual lê numa frequência 4xfsc e escreve numa 69 '294 RCA 85 143

frequência 8xfsc para produzir os sinais YF' e YT na forma entrelaçada numa saida. A figura 23 mostra aparelhos adequados para usar conversores 17a e 17b na figura la. Na figura 23 o sinal de exploração progressiva IF (ou QF) é aplicado a um elemento de retardo de 525H, 2310 antes de ser aplicado a uma memória de acesso duplo 2312 a qual lê numa frequência de 4xfsc e escreve numa frequência de 8xfsc, para produzir o sinal de saida entrelaçado YF' ( ou QF'). Também mostradas são as formas de onda ilustrativas do sinal de entrada de exploração progressiva com primeira e segunda linhas associadas com amostras C e X. e o sinal de saída entrelaçado (a primeira linha com amostra C expandida numa frequência H/2), A memória de acesso duplo 2312 envia apenas a primeira amostra de linha (C) do sinal de entrada, na forma expandida. A figura 24 mostra detalhes da unidade 80. Os sinais Xe Z são aplicados a entradas de endereço de compressores de amplitude não linear 2410 e 2412, respectivamente. Os compressores 2410 e 2412 são órgãos de memória apenas de leitura programável (PROM) incluindo cada uma tabela de consulta contendo valores programados correspondendo à função de compressão gama não linear desejada. Esta função é ilustrada pela entrada instantânea versus resposta de saida adjacente para a unidade 2412. Os sinais comprimidos X e Z das saídas de dados das unidades 2410 e 2412 são aplicados às entradas de sinal dos multiplicadores de sinal 2414 e 2416, respectivamente. As entradas de referência dos multiplicadores 2414 e 2416 recebem os respectlvos sinais subportadores alternativos ASC numa relação de fase de quadratura mútua, isto é, os sinais ASC estão na forma de seno e cosseno. Os sinais de saida dos multiplicadores 2414 e 2416 são adicionados num combinador 2420 para produzir o sinal modulado em quadratura M. No arranjo de descodificador da figura 13, os sinais comprimidos X e Z são recuperados através de uma técnica de desmodulação de quadratura convencional, e complementarmente a expansão de amplitude não linear destes sinais é realizada por 69 294 RCA 85 143

-55- PROMs com tabelas de consulta programadas com valores complementares dos valores das PROMs 2410 e 2412.

Claims (1)

1. f f

   69 294 RCA 85 143 -56- REIVINDICAÇÕES la - Aparelho para processamento intraquadro de um sinal de entrada video compreendendo meios de retardo de sinal tendo uma entrada para receber o dito sinal de entrada video, tendo uma saída e tendo um ponto intermédio as ditas entrada e saída; incluindo o dito aparelho o dito aparelho um circuito de saída acoplado aos ditos meios de retardo para proporcionar um sinal de saída video processado, sendo o dito circuito de saída caracterizado por compreender: meios acopladores selectivos (1125, 1128) que reagem durante um primeiro intervalo de tempo para acoplarem sinais da dita entrada e ponto intermédio dos ditos meios de retardo (1120, 1122) a um circuito de sinal e que reagem durante um segundo intervalo de tempo para acoplarem sinais do dito ponto intermédio e dita saída dos ditos meios de retardo ao dito circuito de sinal; e meios de combinação (1132, 1134) para selectivamente combinarem sinais do dito ponto intermédio e dito circuito de sinal para proporcionarem um sinal de saída video processado em que uma porção central de uma linha do mesmo é integrada intraquadro e em que uma porção inicial e final da dita linha não é integrada intraquadro. 2a - Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por : durante o dito primeiro intervalo os ditos meios acopladores selectivos proporcionarem um sinal diferença ao dito circuito de sinal representativo de uma diferença no conteúdo de informação entre sinais na dita entrada de meios de retardo e no dito intermédio; e durante o dito segundo intervalo os ditos meios acopladores selectivos proporcionarem um sinal diferença ao dito circuito de sinal representativo de uma diferença no conteúdo de informação entre sinais na dita saída de meios de retardo e no dito ponto i nterméd io. 3a - Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado 69 294 RCA Θ5 143 ·;?

   -57- por : os ditos meios de retardo de sinal representarem um intervalo de 262H entre a dita entrada e o dito ponto intermédio e entre o dito ponto intermédio e a dita saída, onde H é um intervalo de linha horizontal; e os ditos primeiro e segundo intervalos serem intervalos de campo de imagem. 4a - Aparelho de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por compreender : meios de filtragem (1130) no dito circuito de sinal para suprimir os componentes de baixa frequência dos sinais acoplados pelos ditos meios acopladores selectivos. 5a - Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente: uma fonte de sinal (31) para produzir o dito sinal de entrada vídeo num formato compreendendo um primeiro componente contendo informação processada intraquadro. e um segundo componente contendo informação processada intraquadro que modula um sinal portador (SC) tendo uma fase alternativa; e os ditos primeiros meios combinadores proporcionam um sinal combinado contendo informação derivada do dito primeiro componente. 6a - Aparelho de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por : os ditos meios de retardo de sinal apresentarem um intervalo de 262H entre a dita entrada e o dito ponto intermédio e entre o dito ponto intermédio e a dita saida, onde H é um intervalo de 1 inha horizontal; os ditos primeiro e segundo intervalos serem intervalos de campo de imagem; e o dito sinal portador ter uma fase alternativa de campo. 7a - Aparelho de acordo com a reivindicação l, caracterizado por os ditos meios acopladores selectivos compreenderem: segundos meios de combinação (1128) tendo uma primeira entrada para receber um sinal do dito ponto intermédio, uma saida 69 294 RCA 85 143

   -58- acoplada ao dito circuito de sinal, e uma segunda entrada; e meios de comutação (1125) para acoplarem os sinais da dita entrada dos ditos meios de retardo, à dita segunda entrada dos ditos segundos meios de combinação durante o dito primeiro intervalo, e para acoplarem sinais da dita saída dos ditos meios de retardo à dita segunda entrada dos ditos segundos meios de combinação durante o dito segundo intervalo. 8ã - Aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por ; os sinais processados pelos ditos segundos meios de combinação (1128) serem substancial e igualmente ponderados e serem de polaridade oposta. 9a - Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por : o dito circuito de sinal conter um filtro (1130). 10a - Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por : o dito circuito de sinal incluir um filtro passa alto (1130) e uma porta (1132) para permitir ao dito circuito de sinal conduzir um sinal dos ditos meios acopladores selectivos apenas e substancialmente durante intervalos associados com a dita porção central da dita linha. 11a - Aparelho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por: durante o dito primeiro intervalo, os ditos meios acopladores selectivos (1125, 1128) proporcionarem um sinal diferença ao dito circuito de sinal representativo de uma diferença, no conteúdo de informação, entre sinais na dita entrada nos meios de retardo e no dito ponto intermédio; durante o dito segundo intervalo, os ditos meios acopladores selectivos proporcionarem um sinal diferença ao dito circuito de sinal representativo de uma diferença no conteúdo de informação entre sinais na dita saída dos meios de retardo e o dito ponto interméd io; os ditos meios de retardo de sinal (1120, 1122) apresentarem -59- 69 294 RCA 65 143 um intervalo de 262H entre a dita entrada e o dito ponto intermédio e entre o dito ponto intermédio e a dita saída, onde H é um intervalo de linha horizontal;e os ditos primeiro e segundo intervalos serem intervalos de campo de imagem. 12a - Aparelho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por: o dito sinal de entrada video conter um componente auxiliar compreendendo informação auxiliar processada intraquadro que modula uma subportadora alternativa, diferente da subportadora de crominância, tendo uma fase que se inverte de um campo de imagem para o seguinte. 13a - Aparelho de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pro compreender: meios inversores de sinal (1535) tendo uma entrada acoplada ao dito circuito de sinal subsequente ao dito filtro passa alto 1130 e porta (1532), e uma saída para proporcionar o dito componente auxiliar. Lisboa, 2C.Ί0?9 Pela GENERAL ELECTRIC COMPANY - 0 Agente Oficial -